Présentation
RÉSUMÉ
La microscopie électronique à balayage MEB, est une technique puissante d'observation de la surface des échantillons. Elle peut mettre en valeur la topographie des surfaces non polies. Cette technique est fondée principalement sur la détection des électrons secondaires émergents de la surface sous l'impact d'un très fin faisceau d'électrons primaires qui balaye la surface observée. Elle permet d'obtenir des images ayant une résolution spatiale souvent inférieur à 5 nm et une grande profondeur de champ comparée à des images obtenues par microscopie optique. Les différentes parties de l'instrument seront décrites dans les pages suivantes : les sources d'électrons, la colonne électronique et les détecteurs les plus courants.
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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François Brisset : Ingénieur de recherche CNRS - Université Paris Saclay/CNRS, ICMMO, Orsay
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Jacky Ruste : Précédemment ingénieur sénior à EDF Les Renardières, Moret-sur-Loing
INTRODUCTION
La microscopie électronique à balayage MEB (ou Scanning Electron Microscopy, SEM) est une technique puissante d’observation des échantillons et en particulier de la topographie des surfaces. Elle est fondée principalement sur la détection des électrons secondaires émergents de la surface sous l’impact d’un très fin faisceau d’électrons primaires qui balaye la surface d’un échantillon et permet d’obtenir des images avec un pouvoir séparateur souvent inférieur à 5 nm, et une grande profondeur de champ.
Le MEB peut aussi utiliser, en complément de l’émission électronique secondaire, d’autres signaux émis par les interactions entre les électrons primaires et l’échantillon : les électrons rétrodiffusés, la diffraction des électrons rétrodiffusés, les électrons absorbés, les électrons transmis au travers d’une lame mince, ainsi que l’émission de photons X, parfois celle de photons proches du visible, etc. Ces interactions sont souvent significatives de la topographie ou de la composition de la surface, ou encore de l’orientation cristalline locale.
L’instrument permet de former un faisceau, très fin (jusqu’au nanomètre), d’électrons accélérés par des tensions réglables de 0,01 à 30 kV, de le focaliser et de le balayer sur la zone de l’échantillon à examiner. Des détecteurs appropriés, détecteurs d’électrons spécifiques (secondaires, rétrodiffusés, etc.), complétés par des détecteurs de photons, ou d’autres, permettent de recueillir des signaux significatifs émis lors du balayage de la surface, et d’en former diverses images alors synchronisées avec le balayage.
Le présent article rappelle la constitution de l’instrument, et
les interactions électrons-matière sources d’imagerie. L’article
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MOTS-CLÉS
matériaux | Imagerie | microscopie électronique | Electrons et photons | Canon à électrons | Colonne
VERSIONS
Il existe d'autres versions de cet article :
- Version archivée 1 de oct. 1986 par Claude LE GRESSUS
- Version archivée 2 de oct. 2006 par Henri PAQUETON, Jacky RUSTE
- Version archivée 3 de oct. 2013 par Jacky RUSTE
DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
RÉFÉRENCE BIBLIOGRAPHIQUE
Microscopie électronique à balayage - Principe et équipement
Principe
Sources bibliographiques
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