. (O diagrama desta liga representa-se na página 22, ilustração 15). Como dito anteriormente, existem ainda outros sistemas desta liga, contudo não são referenciados dado não terem interesse para os casos em estudo, mas a saber são elas estanho – chumbo, estanho – chumbo – cádmio, estanho – índio, estanho – zinco e estanho – zinco – cobre.
Com vista a identificar melhor a composição das amostras decidiu recorrer-se á contribuição do Centro de Estudo de Materiais da Universidade do Porto (CEMUP) onde se fez uma análise de microscopia electrónica de varrimento (SEM) juntamente com uma micro - análise por Raios X (EDS). Para melhor compreender esta análise convém fazer uma breve referência a microscopia electrónica.
Nos tempos que correm da expansão rápida da tecnologia, os cientistas têm que observar, analisar e explicar correctamente os fenómenos que ocorrem à escala de um micrómetro, ou até mesmo de um sub - micrómetro. A microscopia electrónica de varrimento (SEM) e a micro - análise de electrões por sonda (EPMA) são dois instrumentos bastante poderosos que permitem a observação e a caracterização de materiais orgânicos e inorgânicos, homogéneos e heterogéneos. Para tal, a área a ser observada e analisada é exposta com um feixe de electrões finamente focado, que pode ser estático ou varrer a superfície da amostra [37].
55 Os tipos de sinais produzidos quando o feixe de electrões choca com a superfície da amostra incluem electrões secundários (SE) e retro difundidos (BSED), electrões de Auger, RX típicos e fotões de vários níveis energéticos. Estes sinais são obtidos de emissões de zonas específicas na amostra e podem ser utilizados para examinar múltiplas características (composição, topografia da superfície, cristalografia, etc.) [37]
No SEM os sinais emitidos com maior interesse são os SE e os BSE, uma vez que estes variam de acordo com as diferenças na topografia da amostra à medida que o feixe de electrões varre a superfície. A emissão de SE está relacionada e confinada a um volume próximo da zona de impacto do feixe de electrões, permitindo obter assim imagens de elevada resolução [37].
4.3.1 SE e BSED
Os BSED fornecem um sinal extremamente importante no SEM. Os BSED respondem à composição (número atómico ou composição contrastante), inclinação local da superfície da amostra (topografia ou contraste da forma), cristalografia (canalizador de electrões), e campos magnéticos internos (contraste magnético). Os BSED removem uma parte significante da energia total do feixe primário, que na ausência de retro difundidos, irá contribuir para a produção de radiação secundária como por exemplo os RX característicos. Estes electrões são dependentes do número atómico, pois a retro difusão aumenta com o aumento do número atómico, isto é, com o aumento do número atómico aumenta o contraste da imagem. Quando a amostra é composta por uma mistura de elementos homogéneos a nível da escala atómica, isto é, uma solução sólida, o coeficiente de retro difusão segue uma regra simples de misturas baseada no peso (massa) e concentração de cada um dos constituintes [37].
Num nível energético bastante baixo, abaixo dos 50 eV, foi descoberto experimentalmente que o número de electrões emitidos da amostra crescia abruptamente para um nível muito mais elevado do que esperado de electrões retro difundidos.
Os SE são então electrões da amostra que são ejectados durante a dispersão inelástica dos electrões energéticos do feixe. São definidos simplesmente na base da sua energia cinética, que é tudo o que é emitido da amostra com uma energia inferior a 50eV. Os SE diminuem a emissão de sinal à medida que a distância aumenta, já os BSED e os RX crescem inicialmente até um pico com o crescimento da profundidade e depois decrescem ate zero [37].
4.3.2 Contraste das composições através de BSED
O contraste obtido nas imagens baseado na emissão de RX tem as seguintes características: • Como o aumento do brilho é quase monótono com o aumento do número atómico,
pode-se afirmar que zonas com um elevado número atómico médio aparecem brilhantes relativamente às regiões de número atómico baixo.
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• A magnitude do contraste provocado pelo número atómico pode ser prevista, se se fizer uso de um detector sensível ao número de BSED.
• Elementos separados por uma unidade de número atómico produzem um baixo contraste. Para pares largamente distanciados, o contraste é muito maior.
• Quando se está a considerar dois elementos seguidos na tabela periódica, com a diferença de uma unidade atómica, o contraste previsto diminui à medida que o número atómico aumenta, isto é, dois elementos seguidos provocam contraste entre eles, contudo á medida que nos aproximamos do fim da tabela periódica, esse contraste é menos notório.
• A inclinação da amostra influencia o número atómico e logo o contraste, logo, o contraste entre dois elementos quaisquer diminui à medida que a inclinação da amostra aumenta.
• A direcção dos BSE também influencia no contraste 4.3.3 Contraste das composições através de SE
Normalmente para feixes de electrões de elevada energia, 10 a 30 keV, a contribuição dos SE é de uma forma geral igual para os dois materiais.
Para energias do feixe inferiores a 10keV, o coeficiente secundário aumenta e pode influenciar o contraste observado provocado pelo número atómico. A falta de dados fiáveis dos coeficientes dos SE, especialmente a baixas energias, tornam a interpretação do contraste provocado pelo número atómico muito difícil neste nível de energia.
Apesar da contribuição dos SE para este parâmetro contrastante ser geralmente imprevisível, existem algumas excepções nos materiais semi-condutores, onde os sinais dos SE podem variar fortemente com pequenas variações na composição [37].