掃描電鏡采用低加速電壓成像模式，是觀測淺表層形貌、減少襯底內(nèi)部信號干擾的常用手段，但該工況下極易出現(xiàn)二次電子信號信噪比衰減的問題。低加速電壓意味著入射電子的初始動能大幅降低，電子進入樣品表層之后穿透深度很淺，激發(fā)產(chǎn)生的二次電子總量本身就遠低于高電壓工況，同時低能電子對樣品表面狀態(tài)十分敏感，樣品表面吸附的水汽、有機分子薄層、極薄氧化層都會改變二次電子的逸出概率，部分二次電子在離開樣品表面前就被表層介質(zhì)吸收，進一步削減有效信號輸出。電子探測器的收集效率也會隨入射電子能量變化，低能二次電子運動軌跡更容易受到鏡筒內(nèi)殘余磁場、樣品臺局部電位擾動的影響，不少信號無法抵達收集極，畫面整體發(fā)灰、細(xì)節(jié)紋理被噪聲掩蓋。不同品牌型號掃描電鏡的二次電子探測器結(jié)構(gòu)、偏壓設(shè)置、鏡筒真空設(shè)計存在明顯區(qū)別，部分機型配備的內(nèi)透鏡探測器在低壓區(qū)間的信號捕獲能力更強，也有常規(guī)側(cè)裝探測器在 1kV 以下加速電壓時信號下降幅度十分顯著，這種信噪比的衰減往往容易被誤判為樣品導(dǎo)電性不足，忽略了低能電子本身的激發(fā)與傳輸特性帶來的固有局限，在納米薄膜、二維材料、軟質(zhì)高分子樣品成像時該現(xiàn)象會表現(xiàn)得尤為明顯，細(xì)小臺階、納米顆粒邊界等微結(jié)構(gòu)信息會被噪聲淹沒，增加形貌判讀的難度。