你知道SEM掃描電鏡為什么需要鍍膜嗎?
日期:2023-02-21 09:11:29 瀏覽次數(shù):146
對(duì)于不導(dǎo)電的材料,為何需要鍍膜,這與掃描電鏡的工作原理有關(guān)。SEM掃描電鏡的工作原理是利用聚焦得非常細(xì)的高能電子束在試樣上掃描,激發(fā)出各種物理信息。通過對(duì)這些信息的接收、放大和顯示成像,獲得測試樣品表面形貌。而對(duì)于非導(dǎo)電樣品,由于其絕緣電阻非常大,當(dāng)其在電子束的連續(xù)掃描下時(shí),表面會(huì)逐漸積累負(fù)電荷,形成相當(dāng)高的負(fù)電場,排斥入射電子,二次電子發(fā)射不穩(wěn)定,并隨機(jī)偏轉(zhuǎn)二次電子軌跡,影響探測器的接收,這時(shí)就會(huì)造成圖像的晃動(dòng),圖像亮點(diǎn)突變,或者是出現(xiàn)無規(guī)則的明亮條紋等現(xiàn)象,這些就是所謂的荷電效應(yīng),也稱充電效應(yīng)。在樣品表面鍍上一層導(dǎo)電薄膜就是為了解決這一問題。
掃描電鏡樣品表面鍍上一層導(dǎo)電薄膜后可以提高樣品的導(dǎo)電性,表面的負(fù)電荷通過導(dǎo)電膜釋放入地,消除荷電現(xiàn)象。電荷釋放的前提是膜層要與金屬樣品臺(tái)連接,形成導(dǎo)電通道。目前實(shí)驗(yàn)室采用較多是離子濺射鍍膜工藝,所鍍導(dǎo)電材料選擇較多的為C、Au、Pt。對(duì)于這三種元素均有其優(yōu)缺點(diǎn):
①C膜均勻性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱效率高,與Au、Pt想較來說其是Z經(jīng)濟(jì)的材料,只是C膜的二次電子的產(chǎn)率比較低,不適用于需要拍攝高倍圖像的樣品;
②Au膜的二次電子產(chǎn)率較高,覆蓋性好,鍍膜容易,是很常用的材料,但是Au膜顆粒較大,高倍下觀察時(shí)會(huì)看到明顯島狀結(jié)構(gòu),這是一種假象。鍍Au膜適用于中低范圍的分辨率、兩萬倍以下的圖像;
③與Au膜相較而言,Pt膜消除荷電的能力次之,但其顆粒較Au膜小,對(duì)于高分辨率圖像也適用。
總之,對(duì)于需要進(jìn)行成分分析的樣品來說,C膜的影響是很小的,但是對(duì)于不含所用導(dǎo)電材料的樣品,鍍導(dǎo)電膜對(duì)其分析結(jié)果的影響不會(huì)太大。當(dāng)然除了以上三種導(dǎo)電材料還有其他導(dǎo)電材料。SEM掃描電鏡在選擇鍍膜材料時(shí)可根據(jù)自身需要、常接觸樣品的特性及其成分來進(jìn)行選擇。
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