一种扫描电子显微镜探测器的制作方法

本技术属于电子显微镜，尤其涉及了一种电子显微镜探测器。

背景技术：

1、扫描电子显微镜（scanning electron microscope, sem）是一种高分辨率的成像仪器，与光学显微镜通过接收样品上反射或投射的光进行成像不同，扫描电子显微镜通常是使用被汇聚成纳米量级直径的极细电子束对样品进行照射，被照射的样品受到激发产生多种信号，这些信号主要包括：二次电子、背散射电子、特征x射线、阴极荧光（cl）等。不同类型的信号需要被相应的探测器接收，形成不同的表征图像。

2、这些信号中，二次电子和背散射电子是最常用的两种信号，接收电子的探测器通常有半导体探测器和闪烁体探测器，其中半导体探测器价格低，体积小方便已安装，但是响应时间长、灵敏度较低；相比较，闪烁体探测器价格高，体积大，但是响应时间快，灵敏度高。在探测器的实际应用中，为了能够探测到更加丰富的信号，有些半导体探测器分为几个不同的探测区域对电子信号分别探测，然后对探测到的信号进行处理，以反应更多的样品信息。然而对于闪烁体探测器，由于现有技术中使用一根光导管收集电子撞击到闪烁体上产生的所有光信号，无法像半导体探测器那样分为几个不同的区域对电子进行分别探测，无法反应更多的样品信息，因而限制了闪烁体探测器的使用，为了解决这个问题故提出本实用新型。

技术实现思路

1、一种扫描电子显微镜探测器，其特征在于包括：导电薄膜、闪烁体、光纤束传导装置和信号收集及处理系统。

2、所述闪烁体具有一中心孔，所述闪烁体表面镀有导电薄膜。

3、所述光纤束传导装置包含多根光纤，所述光纤束的一端通过光学胶与所述闪烁体相连接，另一端与信号收集及处理系统相连接。

4、所述信号收集及处理系统对光纤束传来的信号进行分区处理、光电转换、放大和数学运算。

5、一个特征在于：所述光纤束传导装置中的n根光纤束按空间位置可以等分为x份（x为大于等于2的整数），一个典型的x值为x=4，此时光纤束被分为a，b，c，d四个区域，每个区域由n/4根光纤组成，每个区域的n/4根光纤信号在信号收集及处理系统处进行加和，形成一个整体信号，四个区域形成四个信号sa，sb，sc和sd。

6、另一个特征在于：x=2，此时光纤束被分为a，b左右或上下两个区域，每个区域由n/2根光纤组成，每个区域的n/2根光纤信号在信号收集及处理系统处进行加和，形成一个整体信号，两个区域形成两个信号sa，sb。

7、一个特征在于：x=2，此时光纤束被分为，外环o和内环i两个区域，其中外环由m根光纤组成，内环由n-m根光纤组成，每个区域的光纤信号分别在信号收集及处理系统处进行加和，形成一个整体信号，两个区域形成两个信号so，si。

8、n根光纤在空间位置上等分为x份，通过改变光纤的组合实现空间结构旋转一个角度θ，角度θ的范围为：0°＜θ≤360°/x。

9、所述探测器与电子光学镜筒同轴心安装，其中一个典型安装位置为：所述探测器位于样品上方，物镜下方，探测器下表面高于物镜极靴下表面，距离为d，d的一个典型范围是：0≤d≤5mm。

10、所述探测器与电子光学镜筒同轴心安装，另一个典型安装位置为：所述探测器位于物镜的上方，汇聚镜的下方；所述探测器对信号电子穿过下方探测器的中心孔后向上运动的电子进行探测。

技术特征：

1.一种扫描电子显微镜探测器，其特征是包括：导电薄膜、闪烁体、光纤束传导装置和信号收集及处理系统；

2.根据权利要求1所述扫描电子显微镜探测器，其特征是：所述闪烁体表面镀有导电薄膜，所述闪烁体和所述导电薄膜具有一中心孔。

3.根据权利要求1所述扫描电子显微镜探测器，其特征是：所述光纤束传导装置包含多根光纤束，所述光纤束的一端通过光学胶与所述闪烁体相连接，另一端与信号收集及处理系统相连接。

4.根据权利要求1所述扫描电子显微镜探测器，其特征是：所述信号收集及处理系统对光纤束传来的信号进行分区处理、光电转换、放大和数学运算。

5.根据权利要求4所述扫描电子显微镜探测器，其特征是：所述光纤束传导装置中的n根光纤束按空间位置可以等分为x份，x为大于等于2的整数，一个典型的x值为x=4，此时光纤束被分为a，b，c，d四个区域，每个区域由n/4根光纤组成，每个区域的n/4根光纤信号在信号收集及处理系统处进行加和，形成一个整体信号，四个区域形成四个信号sa，sb，sc和sd。

6.根据权利要求5所述扫描电子显微镜探测器，其特征是：x=2，此时光纤束被分为a，b左右或上下两个区域，每个区域由n/2根光纤组成，每个区域的n/2根光纤信号在信号收集及处理系统处进行加和，形成一个整体信号，两个区域形成两个信号sa，sb。

7.根据权利要求5所述扫描电子显微镜探测器，其特征是：x=2，此时光纤束被分为外环o和内环i两个区域，其中外环由m根光纤组成，内环由n-m根光纤组成，每个区域的光纤信号分别在信号收集及处理系统处进行加和，形成一个整体信号，两个区域形成两个信号so，si。

8.根据权利要求5所述扫描电子显微镜探测器，其特征是：n根光纤在空间位置上等分为x份，通过改变光纤的组合实现空间结构旋转一个角度θ，角度θ的范围为：0°＜θ≤360°/x。

9.根据权利要求1所述扫描电子显微镜探测器，其特征是：所述探测器与电子光学镜筒同轴心安装，其中一个典型安装位置为：所述探测器位于样品上方，物镜下方，探测器下表面高于物镜极靴下表面，距离为d，d的一个典型范围是：0≤d≤5mm。

10.根据权利要求1所述扫描电子显微镜探测器，其特征是：所述探测器与电子光学镜筒同轴心安装，另一个典型安装位置为：所述探测器位于物镜的上方，汇聚镜的下方；所述探测器对信号电子穿过下方探测器的中心孔后向上运动的电子进行探测。

技术总结
本技术公开了一种扫描电子显微镜探测器，所述探测器包括：具有中心孔的闪烁体、所述闪烁体表层镀有导电薄膜，同时，所述闪烁体另一面通过光学胶与一光纤束传导装置连接，所述光纤束传导装置包含多根光纤，所述光纤束中的每一根光纤将与之对应位置闪烁体产生的光信号沿光纤传导到信号收集及处理系统中，所述信号收集与处理系统对信号进行分区处理、光电转换、放大及数学运算。应用所述探测器可以实现探测器表面的分区域信号收集效果，通过不同的信号处理方法更丰富的反应样品信息；实现了在不改动硬件基础上就可实现了探测器的多功能化。

技术研发人员：李国庆,王鹏,夏长城,楼圣群
受保护的技术使用者：华研芯测半导体（苏州）有限公司
技术研发日：20230619
技术公布日：2024/3/24