Відповідно до типів та характеру випромінень у РЕМ реалізується декілька режимів роботи. Зокрема, в межах двох контрастів такими режимами є: хімічний склад (зображення формується лише ПВЕ); вторинні електрони (зображення формується в основному ВЕ) та топографія.
На рис. 6.11 представлена серія мікрознімків ілюструє зазначені режими роботи. Звертає на себе вагу той факт, що в режимі ВЕ досягається ефект підвищеної інтенсивності зображення порівняно із режимом ПРЕ.
Мікрознімки отримані від зразків у вигляді тонких плівок різних металів (товщина до 1 мкм), сконденсованих в умовах відкритого космосу (космонавт С. Савицька), що і обумовлює їх значне забруднення (позиції хімічного складу і ВЕ) і велику дефектність у зв’язку з опроміненням космічними частинками. На мікрознімках видно, що різні дефекти залягають в основному в об’ємі плівки, оскільки в режимі топографії не виявляються.
Крім режимів роботи мікроскопічного характеру, за допомогою РЕМ реалізуються інші режими роботи – катодолюмінісценція в області УФ та ІЧ випромінювання, рентгенівського випромінювання та ін.
Рисунок 6.11 – Приклади мікрознімків, отриманих методом РЕМ в режимі топографії (лівий нижній кут – а, б і лівий верхній кут – в, г); хімічного складу (правий верхній кут – а - г) та вторинних електронів (лівий верхній і правий нижні кути – а, б; лівий і правий нижні кути – в, г). Позначки на знімках зліва направо: прискорююча напруга в кВ; поточний кадр; загальна кількість кадрів; масштабна мітка
Використання методів ПЕМ і РЕМ для дослідження кристалічної мікроструктури тонких плівок та покриттів
Коли мова йде про кристалічну мікроструктуру, то мають на увазі два аспекти цього питання. З одного боку, мікроструктура може визначатися кристалографічними характеристиками і параметрами кристалічної гратки (тип і параметри кристалічної гратки, міжплощинні відстані, мікронапруження). З іншого боку, під мікроструктурою також розуміють форму, морфологію поверхні, розміри та орієнтацію зерен, їх дефектну структуру. Зрозуміло, що мікроструктуру першого типу можна визначити дифракційними методами і ПЕМ у режимі прямого розрізнення кристалографічних площин. Методи ПЕМ і РЕМ дозволяють вивчити мікроструктуру другого типу.
Якщо узагальнити досягнення ПЕМ, РЕМ і додатково ТЕМ, то можна зробити висновки стосовно інформації, яка отримується цими методами:
розміри, концентрацію і габітус (огранка) кристалічних зерен; процеси їх рекристалізації;
тип текстури і ступінь монокристалічності плівкового зразка;
межі зерен, їх характер (мало- чи великокутові), блоки мозаїки (ОКР);
морфологія зразка, його еволюція в процесі хімічної, температурної і механічної обробок;
структурні характеристики аморфних і наноматеріалів.
Метод РЕМ набуває все більшого застосування, оскільки включає в себе методи мікроаналізу і з точки зору розрізнювальної здатності наближається до методу ПЕМ при дослідженні реплік. Таким чином, за допомогою цього методу отримується така інформація:
морфологія поверхні плівок, покриттів або масивних зразків;
пряме спостереження морфологічних змін поверхні при різних видах обробки;
хімічний і елементний склад зразків, дифузійні процеси в них.
Можна зробити висновок, що методи ПЕМ і РЕМ забезпечують отримання всього комплексу даних стосовно різних аспектів кристалічної будови.
