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1、Wisdom and Compassion J.G.Duh,1,加速電壓與穿透深度,除輕元素(B5F9)之外，EPMA最大加速電壓的一般操作範圍為(25KV35KV)，最適當的加速電壓可根據X光強度，P/B比與分析體積的合理匹配來選擇，如圖1所示。加速電壓習慣性選定為大於分析元素X光特性線激發能量的23倍。,Wisdom and Compassion J.G.Duh,2,Fig 1. High voltage dependence of x-ray intensities in heavy element,Wisdom and Compassion J.G.Duh,3,一般而言，增大加速電壓可
2、以增強X光強度。但不幸的，X光激發體積亦隨之增加；同時，空間鑑別率(Spatial resolution)不再是電子束直徑的相關函數。圖2.為鋁-矽合金試樣在5KV，10KV，15KV與20KV的觀察相。其明確的顯示出，使用較低加速電壓可改善空間鑑別率。,Wisdom and Compassion J.G.Duh,4,Fig 2. Difference of special resolution due to accelerating voltage,Wisdom and Compassion J.G.Duh,5,舉例而言，以試樣InxGa1-xAs epitaxial layer覆於InP基
3、材之上，作為半導體雷射光元件(Photo element)。epitaxial layer厚度為0.25m，0.3m，0.5m，1.14m與1.6m，其結構如圖3.所示。 每一InxGa1-x的epitaxial layer組成列於表1.中。,Wisdom and Compassion J.G.Duh,6,Table 1.Compositions of the epitaxial layer,Wisdom and Compassion J.G.Duh,7,圖4.顯示在不同的加速電壓下，具0.251.6m厚度的InGaAs薄膜的定量分析。由之可決定出避免電子束穿透薄膜的極限電壓。由圖3.看出，0
4、.5m，1.14m與1.6m厚度之epitaxial layer的極限電壓值分別是9.0KV、12.5KV與18KV，對0.25m和0.3m而言，其極限電壓估計在46KV範圍。,Wisdom and Compassion J.G.Duh,8,Fig 3.Structure of specimen,(a),(b),Wisdom and Compassion J.G.Duh,9,(c),(d),Wisdom and Compassion J.G.Duh,10,Fig 4. Structure of specimen,Changes in atomic concentration by analys
5、is under various accelerating potentials. Bars on vertical axis indicate true atomic concentration (%) of each element in epitaxial layer listed in Table 6.1.,(e),Wisdom and Compassion J.G.Duh,11,輕元素分析,原子序在鈉以下的輕元素，因特性X光強度較低，且P/B比值不佳，故其定量分析較困難。輕元素分析亦因下列因素而更顯複雜： 較重元素更高階反射的X光干擾 來自較重元素之L-光譜 由化學鍵偏移而引起的波峰
6、偏移與光譜形狀改變 標準樣品獲取受限制 表面污染,Wisdom and Compassion J.G.Duh,12,Table 2.Typical x-ray intensities and P/B ratio,Wisdom and Compassion J.G.Duh,13,輕元素之加速電壓,當調整強度及P/B比時，加速電壓的選擇極重要。最適當的加速電壓乃根據分析元素及基材而定。如圖5(a)與(b)所示，某個特定加速電壓會造成最大的X光強度。對B K、C K與O K而言，該特定電壓之範圍在10 15 KV。輕元素分析即根據最大X光強度來決定其對應的操作電壓。,Wisdom and Compassion J.G.Duh,14,Fig 5. High voltage dependence of X-ray intensities in light element,
