SEM扫描电镜在材料学的应用介绍（二）

扫描电镜以其高的分辨率，良好的景深及简易的操作等优势在材料学、物理学、化学、生物学、考古学、地矿学、食品科学、微电子工业以及刑事侦查等领域有广泛的应用。它可以对组织进行形貌分析，断口分析，元素定性和定量分析以及晶体结构分 析，现将SEM扫描电镜在各领域的具体应用总结如下。

2、物理学

通过表面处理（例如沉积出不同组成，形态及厚度的膜层以及光刻蚀表面等等）可以有效地提高材料硬度和光学物理性能。通过扫描电镜可以对镀膜表面形貌，断口膜层形貌进行观察，并对膜厚进行测量；可以观察到光刻蚀之后试样表面形貌变化情况等等。

3、生物学

SEM扫描电镜可用于观察生物的精细结构及复杂的立体表面形态。它可对藻类、花粉表面沟纹的精细结构，癌细胞的表面变化，细胞、细菌在生命周期中的表面变化进行观察。此外，扫描电镜与现代冷冻技术的结合（通过样品冷冻断裂暴露不同层面，如膜之间，细胞之间和细胞器之间的结构）可以获得生物样品完整的剖面，对研究一些生物样品的内部结构提供了支持 。

4、考古学

SEM扫描电镜结合能谱可以对出土的文物进行无损的显微结构分析和化学成分鉴定。它可对金币、银币和铜币表面进行分析，确定其金、银和铜纯度及含量，为分析当时的铸造工艺提供证据；可分析古字画、窑胎釉所用颜料的种类和配比。为进一步判断其来源和破解制备工艺提供参考；可分析织物，判定织物材质，织法工艺，为织物的保护和修复提供有力帮助。

5、地矿学

1）扫描电镜能分析矿物表面形貌，组织和组成。通过SEM扫描电镜观测矿物微区变化能为矿物成岩环境与历史演化分析提供证据；能观测粘士矿物形态，分布，性质与共生组合等特征，为粘土矿物成因与地球化学背景分析奠定基础；能分析储集岩矿物组成，结构构造，孔隙类型与成因等特征，并为储层优劣评价提供参考。

2）扫描电镜可以研究岩土组成，构造和坚固性。可用来观测宇宙尘，陨石及月岩等的形态特征，构造，以便对推断其成因和认识宁宙提供了有效资料；可以对古微生物化石形态，排列方式进行研究，对测定地质年代及地层形成古地理环境等提供数据。

6、微电子工业

半导体器件性能与稳定性与器件表面微观状态有关。SEM扫描电镜可用于半导体二极管、三级管、集成电路或者液晶显示器的失效分析、微观形貌的观察以及失效点和缺陷点的查找与观测，准确测量器件微观几何尺度及表面点位分布情况等，并与能谱相结合也可以分析污染物中各要素。有利于失效原因的分析、制备工艺的完善和有效措施预防事故。

7、刑事侦查

扫描电镜应用于刑事侦查，其特点是用量少、对检材无损害，可用来检验射击残留物、爆炸残留物、油漆、涂料、文书、金属附着物、刮擦／撬压痕迹、毒物、生物类物证（土壤、植物组织、纤维、骨、组织和毛）。通过观察、比对这批物证微观形貌，并结合能谱进行成分分析，可为调查提供线索或证实作案提供科学依据。