设计应用

扫描电镜中扫描电路性能及对图像影响分析

作者：黄宇，王威威，康磊，巩小亮，陈龙
发布日期：2026-04-14
来源：电子技术应用

引言

扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）通过聚焦电子束扫描样品表面，探测二次电子、背散射电子等信号进行图像生成，能够以纳米级分辨率呈现样品的表面形貌与结构信息，已成为生命科学及纳米技术等领域不可或缺的重要仪器。

目前，高端SEM市场主要由日立、蔡司等国外公司主导，其设备在分辨率、稳定性和自动化程度等方面均领先于国内水平。相较之下，国内SEM技术虽然发展较快，但由于研发起步较晚，现有技术与国外先进水平存在一定差距，尤其是在扫描电路精度与成像等关键环节。扫描电路作为SEM中控制电子束精准定位的关键部分，其输出信号的性能直接影响图像的质量。其误差水平，如失调误差、增益误差、线性误差，会通过扫描放大器和偏转线圈传递至图像，造成图像产生像移、畸变或固定模式噪声。此外，关于SEM的研究主要集中在电子光学部分，对从扫描电路性能到图像质量的研究较少。

针对上述问题，本文深入研究扫描电路中扫描信号的性能测试方法及其对SEM图像质量的传递机制。以高精度测量与建模仿真相结合的方法，量化扫描信号的误差大小并评估其对图像影响程度，以期为国内高性能SEM扫描电路的设计与对图像的影响提供理论依据和技术支撑。


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作者信息：

黄宇，王威威，康磊，巩小亮，陈龙

（中国电子科技集团公司第四十八研究所，湖南 长沙 410111）

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