1.二次电子衬度原理及其应用
（1）二次电子衬度原理。二次电子的能量约为50eV，主要来自样品表面5～10nm范围。它与原子序数没有对应关系，而对微区表面相对于入射电子束的位向十分敏感。扫描电子显微镜检测二次电子成像观察时，试样不动，电子束在试样上扫描，试样表面的凸凹起伏使各点处的θ角不同，导致二次电子的产额不同。因此，各点在对应的图像上形成不同的亮度，这就是二次电子衬度。在样品的尖角和棱边处，二次电子产额高，在图像上形成亮区；在凹槽处，虽然二次电子同样被激发出来，但不能逃逸出试样，检测器接收不到，在图像上形成暗区，如图3-32所示。二次电子衬度是典型的形貌衬度。
图3-32 试样凸凹与二次电子发射体积的关系
（2）二次电子衬度的应用。二次电子图像主要用于断口、摩擦磨损表面以及各种纳米材料微观表面形貌特征的观察。图3-33是利用二次电子衬度成像的扫描电子显微镜图像。
图3-33 二次电子成像
2.背散射电子衬度原理 背散射电子衬度是由其产额差异形成的，产额与试样的原子序数有关。背散射电子能量较高，离开样品表面后沿直线轨迹运动。通常把检测器吸引电压改为排斥电压，由+200V改为-50V，把二次电子排除到检测器之外，而背散射电子沿原来确定轨迹进入检测器，得到背散射电子像，如图3-34所示。这样检测到的背散射电子强度远低于二次电子，因而粗糙表面的原子序数衬度往往被形貌衬度所掩盖。为此，近年来发展了r能量过滤器，得到了较好的原子序衬度。
图3-34 二次电子和背散射电子的成像操作
有的扫描电子显微镜在试样室中围绕样品的不同位置装入5块半导体检测器，通过各检测器的信号组合，可得到多种信息图像。图3-35是电子器件上加杂物的二次电子像、形貌像、成分像和3D像。
图3-35 五分割背散射电子检测的图像(www.xing528.com)
3.吸收电子像和它的衬度 扫描电子显微镜中各种电流的关系为：
式中：II——入射电子电流强度；
IS——二次电子电流强度；
IB——背散射电子的电流强度；
IA——吸收电流强度；
IT——透射电子强度。
假设样品为块状试样，试样较厚，则透射电子的电流强度可忽略不计，IT=0。当入射电子的电流强度II一定时，
由此可见，吸收电子像是与二次电子像和背散射电子像的衬度互补的。背散射电子像上的亮区在吸收电子像上必定是暗区。
图3-36为Ag—Cu合金的背散射电子像和吸收电子像，可明显地看出它们的衬度是互补的。因为吸收电子像与二次电子像和背散射电子像互补，因而也能用来显示试样表面元素的分布和表面形貌，但它的分辨率较差，只有0.1～1μm。
图3-36 Ag—Cu合金的扫描电子显微镜背散射电子像与吸收电子像的比较（×1200）
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