Микросхема в электронном микроскопе

Как сказано в условии, яркость участка изображения тем больше, чем больше регистрируемый детектором ток электронов. Это означает, что более темные участки микросхемы излучают меньшее число электронов, более светлые — большее. Поймем, почему это происходит, при том, что плотность свободных электронов во всех точках проводника одинакова.

Пусть в результате облучения электронами электрон металла (вторичный электрон) приобретает скорость \(v_0\). Тогда закон сохранения энергии для этого вторичного электрона, покидающего металл, дает: \[\dfrac{mv_0^2}{2} - e\varphi = \dfrac{mv^2}{2}\tag{*}\] где \(\varphi\) — потенциал участка поверхности, с которого электрон вылетел, \(e\) — модуль заряда электрона, \(v\) — скорость электрона на большом удалении от поверхности. Но скорости, которые приобретают вторичные электроны при облучении, могут быть разными, и лежат в интервале от нуля до некоторого максимального значения, которое определяется энергией электронов, которыми облучается микросхема. Поэтому, как это следует из формулы (*), многие вторичные электроны не смогут вылететь из участков микросхемы с отрицательным потенциалом. Следовательно, участки с положительным потенциалом покидает большее количество электронов, чем с отрицательным. Поэтому темные участки на правом рисунке соответствуют дорожкам с положительным потенциалом, а светлые — с отрицательным потенциалом.