场发射电子显微镜的电子源研制

成果名称

场发射电子显微镜的电子源研制

单位名称

北京大学

联系人

马靖

联系邮箱

mj@labpku.com

成果成熟度

√研发阶段  □原理样机  □通过小试  □通过中试  □可以量产

成果简介：

该项目拟搭建一套ZrO/W Schottky场发射电子源基本研制平台，主要开展以下两个方面的研究内容：1）通过增加电子束磁偏转控制、可编程皮安电流表和法拉第杯等部件，搭建一套电子束性能评测系统，用于电子束的角电流密度、亮度、稳定度、束流密度分布等重要电子光学参数的测评。完善场发射电子源研制平台，优化研制工艺，获得可用于实际测试的ZrO/W Schottky场发射电子源。2）将自主研制的场发射电子源安装到商用Amray1910场发射扫描电镜上，和FEI公司提供的ZrO/W Schottky电子源进行实际成像比较，为实用定型提供依据。    

该项目完成了电子束磁偏转系统的搭建；在高真空下，完成了法拉第杯和高精度皮安电流表电子束束流检测系统；用EYG单晶荧光屏替换普通荧光粉屏解决高真空放气问题等；完成超高真空发射体炼面和电子束斑成像系统中发射体性能评测系统的研制；利用评测系统进行电子束的角电流密度、亮度、稳定度及发射体功函数等重要电子光学参数测试，进而优化场发射电子源研制工艺。由于本项目完善了“发射体性能评测系统”，申请人利用该评测系统对自己研制的场发射电子源和FEI公司的商用电子源进行了对照测试，测试结果证明：自己研制的场发射电子源在亮度上达到了FEI公司的商用电子源的水平。后续准备加工FEI公司的场发射环扫（ESEM）的场发射源组件，待ESEM更换电子源时，直接更换进行实际使用测试。