來(lái)源：材料科學(xué)分析

掃描電鏡（SEM）的分辨率是指其能夠分辨樣品表面兩點(diǎn)之間的最小距離，是衡量其成像能力的關(guān)鍵指標(biāo)。

掃描電鏡的分辨率主要與入射電子束束斑直徑、入射電子束在樣品中的擴(kuò)散效應(yīng)有關(guān)。

1、入射電子束的束斑直徑

不同電子槍束斑直徑見(jiàn)圖1。一般常見(jiàn)的鎢燈絲掃描電鏡發(fā)射槍電子束斑直徑大約為6nm。電子束斑還要經(jīng)過(guò)電磁透鏡系統(tǒng)的聚焦縮小，最終作用在樣品表面的束斑直徑可以達(dá)到更小的納米級(jí)別。這也是掃描電鏡能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的關(guān)鍵。

場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡的電子發(fā)射槍束斑更小，聚焦后分辨率更高。

圖1

2、入射電子束在樣品中的擴(kuò)展效應(yīng)

入射電子束進(jìn)入樣品后，其作用范圍如同一個(gè)立體的液滴狀。見(jiàn)圖2。激發(fā)體積的大小取決于入射電子束的能量和樣品材料原子序數(shù)的高低。

圖2

入射電子束能量越大，或者樣品材料原子序數(shù)越小，那么電子束激發(fā)的體積就越大。在用體積的情況下，俄歇電子和二次電子是在與入射束斑直徑相當(dāng)?shù)膱A柱體內(nèi)激發(fā)出來(lái)的，束斑直徑就相當(dāng)于一個(gè)成像單元，所以這兩種像的分辨率與入射束斑直徑相當(dāng)，分辨率也相對(duì)較高。

背散射電子和X射線(xiàn)是在橫向擴(kuò)展范圍較大的區(qū)域被激發(fā)出來(lái)，橫向擴(kuò)展后的作用體積大小就是它們各自的成像單元，這個(gè)作用體積明顯增加，所以分辨率相對(duì)較低。

通常把二次電子像分辨率作為掃描電鏡分辨率。

3、信噪比（信號(hào)噪聲比）

信號(hào)（含有圖像信息）強(qiáng)度是成像的關(guān)鍵因素，它主要取決于入射束電子能量和束流大小。噪聲則是干擾成像的雜亂信息，使熒光屏上出現(xiàn)像下雪似的時(shí)隱時(shí)現(xiàn)的細(xì)小亮點(diǎn)，使圖像質(zhì)量變差。噪聲大小取決于所用檢測(cè)器和樣品情況等。

信噪比越高，分辨率就越好。

外界磁場(chǎng)、機(jī)械振動(dòng)等也會(huì)使掃描電鏡的分辨率下降，應(yīng)盡量避免。