[发明专利]一种绝缘介质材料二次电子产额测试方法及应用

权利要求书

1.一种绝缘介质材料二次电子产额测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采用脉冲电子束轰击样品表面考察样品表面正电荷积聚对二次电子发射过程的影响并确定电荷中和操作的次数：

S11、基于双层栅网球形二次电子收集器，设定条件为样品台不加偏压，收集极加正偏压，两层栅网均接地，入射电子的能量固定设置为E₀，电子枪发射脉冲电子束轰击样品，分别采集第1次至第5次，以及第20次脉冲电子束轰击样品时，收集极接收到的二次电子信号波形，和靶电流波形，观察二次电子信号波形的变化，并记录下二次电子信号最大值Ic-max的变化；

S12、将样品台加上正偏压，保持入射电子的参数不变，连续发射5次脉冲电子束轰击样品表面；

S13、样品台不加偏压，保持入射电子的参数不变，发射1次脉冲电子束轰击样品表面，采集收集极接收到的二次电子信号波形和靶电流信号，记录下二次电子信号最大值I_c-5，然后再发射19次脉冲电子束轰击样品，使得样品表面回到正电荷充电平衡状态；

S14、重复步骤S12-S13，并在步骤S12中，连续发射脉冲电子束的次数Cn为Cn＝5×2ⁿ次，n为大于等于0的整数，在步骤S13中记录下二次电子信号最大值I_cn，直到发现I_cn和I_c(n+1)几乎没有差别时，确定Cn为电荷中和操作的次数；

S2、测定样品的二次电子产额：

S21、基于双层栅网球形二次电子收集器，设定条件为样品台不加偏压，收集极加正偏压，两层栅网均接地，发射1次脉冲电子束轰击样品，采集收集极接收到的二次电子信号波形，获取二次电子信号的最大值I_c；

S22、保持其他设置不变，将样品台加上正偏压，进行正电荷中和操作，操作次数为步骤S1获得的次数，并采集最后一次正电荷中和操作样品台接收到的靶电流信号I_t0和收集极接收到的二次电子信号I_c0；

S23、基于步骤S22获得的二次电子信号I_c0、靶电流信号I_t0和双层栅网的电子透过率θ计算背散射电子产额η；基于步骤S21获得的1次脉冲轰击后样品的二次电子信号最大值I_c、入射电子流强I₀和双层栅网的电子透过率θ计算总二次电子产额δ，其中，I₀＝I_t0+I_c0/θ；

S24、基于总二次电子产额为δ为真二次电子产额为σ与背散射电子产额为η之和计算真二次电子产额为σ；

步骤S2中收集极所加正偏压和样品台所加正偏压与步骤S1中确定电荷中和操作次数过程中采用的收集极所加正偏压和样品台所加正偏压一致。

2.根据权利要求1所述的一种绝缘介质材料二次电子产额测试方法，其特征在于，测定样品的二次电子产额还包括以下步骤：

按照入射电子能量由低到高，按照一定的步长，设定入射电子的能量，重复S21～S24，测定不同入射电子能量下的δ、σ、η值，获得所测绝缘介质材料样品的二次电子产额随入射电子能量变化的曲线。

3.根据权利要求1所述的一种绝缘介质材料二次电子产额测试方法，其特征在于，步骤S23中，背散射电子产额η的计算公式如下：

式中，I_c0为二次电子信号，I₀为入射电子流强，θ为双层栅网的电子透过率，I_t0为靶电流信号。

4.根据权利要求1所述的一种绝缘介质材料二次电子产额测试方法，其特征在于，步骤S23中，总二次电子产额δ的计算公式如下：

式中，I_c0为二次电子信号，I₀为入射电子流强，θ为双层栅网的电子透过率，I_t0为靶电流信号，I_c为1次脉冲电子束轰击样品时二次电子信号的最大值。