纳米技术是纳米级别(10 -9 m)物质及器件创造的技术。作为21世纪最重要的技术,世界各国以电子显微镜为代表,汇先端技术之粹全力开发。其中,分光型光电子·低能量电子显微镜(SPELEEM)以其多功能(衍射,成像,光谱),多领域(构造分析,组成分析,化学状态分析,磁体研究),in situ观察等特点备受瞩目。利用一台设备可以in situ地对局部领域(200纳米)进行成像,衍射及光谱分析。

   SPELEEM是投影型电子显微镜,从样品表面反射或放出的电子经过物镜,然后被放大成像。SPELEEM主要有三种功能: 成像,衍射,光谱。各种功能之间的转化通过中间镜之后的磁型透镜焦距的变化来完成。作为低能量电子显微镜(LEEM)使用的时候,电子照射系统放射出电子,经过电子束分离器垂直射向样品,在样品之前约2mm的空间内由20keV的能量迅速减低到几个eV,然后射入样品。在样品表面反射或衍射之后,再被加速到20keV。加速后的电子经电子束分离器后向反方向射出,经成像系统,能量分析器和投影系统后,照射到MCP及萤光板上成像。作为光电子显微镜(PEEM)使用的时候,关掉电子枪,由X线或紫外线照射样品,其余各种透镜参数不变。进行衍射实验的时候,变换中间透镜的参数,取代像面而将物镜之后的焦点面投射到萤光板上。利用分光功能时,取代能量分析器后面的像面,而将能量分散面投射到萤光板上。

   作为LEEM使用的时候,由低能量电子而带来的表面敏感和in situ观察成为主要特点。适合于结晶成长观擦,相变换,原子吸附扩散,表面化学反应等研究。经过安装能量分析器后,又具备了分光功能,可以分析局部领域的构造和化学状态。作为PEEM使用的时候,特别是和同步辐射结合之后,利用内壳电子能量之差,可以任意选则不同元素进行分析,成为多层薄膜,界面研究的重要手段。