Microscope Electronique à Balayage (MEB)

I. Généralités 1) Définition

• Technique de microscopie basée sur le principe des interactions électrons-matière.

• Un faisceau d'électrons balaie la surface de l'échantillon à analyser qui, en réponse, réémet certaines particules.

• Différents détecteurs permettent d'analyser ces particules et de reconstruire une image de la surface.

2) Historique

• Années 30 : Basé sur les travaux de Max Knoll et Manfred von Ardenne, regroupant toutes les caractéristiques d’un MEB, un grand nombre de scientifiques ont continué les recherches dessus.

• 1948 : Dennis McMullan et Charles Oatley construisirent leur premier MEB atteignant une résolution de 50 nm et pour la première fois rendait un effet de relief, caractéristique des MEB modernes

• 1960 : invention d’un nouveau détecteur par Thomas Eugene Everhart et RFM Thornley, efficace pour collecter les électrons secondaires ainsi que les électrons rétrodiffusés, et se retrouver sur presque chaque MEB.

II. Fonctionnement du M.E.B 1) Production de la sonde a) Canon à électrons

• Filament de tungstène : cathode

• Un courant de 2A génère une énergie incidente qui chauffe le filament pour émettre des électrons

• Le Wehnelt-anode

• Le nuage d'électrons qui entoure le filament est accéléré par un champ électrique puissant créé entre le Wehnelt et l'anode. Le champ électrique varie en fonction du potentiel choisi (variant de 0 à 30 kV)

• Cross-over

• Toutes les trajectoires électroniques résultant du wehnelt puis de l’anode, sont focalisées dans une petite section appelée cross-over (30 à 50 µm)

• Section qui représente la véritable source d’électrons.

b) Lentilles magnétiques

• 2 Condensateurs : permettent de réduire la taille du cross-over et détermine le