2차 전자(Secondary electron, SE)의 의미와 BSE와의 차이점

2차 전자(Secondary electron)란?

2차 전자(Secondary electron)는 전자나 이온과 같은 고에너지 입자의 충격으로 인해 물질로부터 방출되는 전자입니다. 고에너지 입자가 물질의 표면에 부딪히면, 물질의 원자나 분자가 이온화될 수 있을 만큼 충분한 에너지를 전달하여 새로운 하전 입자(charged particle)를 생성할 수 있습니다. 이러한 하전 입자 중 일부는 2차 전자로 표면에서 방출될 수 있습니다.

 

2차 전자는 모든 물질에서 방출될 수 있지만, 방출되는 2차 전자의 수는 물질의 특성, 입사 입자의 에너지 및 입사 각도에 따라 달라집니다. 물질에 따라 2차 전자를 방출하는 정도의 차이가 생기고, 표면을 입자들이 충돌하는 각도에 따라서도 달라지게 됩니다.

 

2차 전자는 주사전자현미경(Scanning electron microscopy, SEM) 및 AES(Auger electron spectroscopy)을 포함한 다양한 기술을 사용하여 감지 및 측정할 수 있습니다. SEM에서, 전자빔은 물질의 표면을 스캔하는 데 사용되고, 표면에서 방출된 2차 전자는 물질의 표면의 이미지를 형성하는 데 사용됩니다. AES에서는 물질에서 방출되는 2차 전자의 수와 에너지를 측정하여 표면에 존재하는 원소를 식별합니다.

 

2차 전자는 재료 과학, 표면 물리학, 그리고 마이크로 전자 공학을 포함한 많은 분야에서 중요한 역할을 합니다. 어떤 물질에서 방출되는 2차 전자의 특성을 연구함으로써, 새로운 물질을 개발하고 기존의 물질을 개선하는 데 유용할 수 있는 그것의 표면 특성, 구성, 그리고 전자 구조 등에 대한 데이터를 얻을 수 있습니다.

 

2차 전자(Secondary electron, SE)와 후방산란전자(Backscattered electron, BSE)의 차이점

SE와 BSE는 전자 현미경 기술에 일반적으로 사용되는 다른 유형의 전자입니다. 두 가지 주요 차이점은 다음과 같습니다:

 

발생 원인의 관점: 2차 전자는 전자나 이온과 같은 고에너지 입자의 충격으로 인해 물질로부터 방출되는 전자이고, 후방 산란 전자의 경우 전자가 물질에 정면에 가까운 각도로 입사하게 되어 중력으로 포획되지 않고 물질 밖으로 다시 튀어나가는 전자입니다.

에너지의 관점: 2차 전자는 일반적으로 물질의 표면에서 방출되는 저에너지 전자인 반면, 후방 산란 전자는 물질의 더 깊은 층에서 뒤로 튀어나오면서 에너지를 유지하게 되어 고에너지를 가지는 전자입니다.

탐지방식: 2차 전자는 일반적으로 샘플 위에 위치한 검출기를 사용하여 검출되는 반면 후방 산란 전자는 샘플 아래에 위치한 검출기를 사용하여 검출됩니다.

응용방식의 관점: 2차 전자는 물질 표면의 고해상도 이미지를 생성하기 위해 주사 전자 현미경(Scanning electron microscopy, SEM)에 사용되는 반면, 후방 산란 전자는 물질의 결정 구조와 결정 방위를 분석하기 위해 전자 후방 산란 회절(Electron backscatter diffraction, EBSD)에 사용됩니다.

 

후방산란전자(Backscattered electron, BSE)에 대해서는 다음을 참조하세요.

후방 산란 전자(Backscattered electron, BSE)의 의미와 원리