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如何進(jìn)行掃描電鏡SEM樣品的鍍膜處理以提高導(dǎo)電性?

日期:2024-10-15

掃描電子顯微鏡(SEM)中,樣品的導(dǎo)電性對(duì)成像效果有很大的影響。對(duì)于非導(dǎo)電樣品,如生物樣品、陶瓷或高分子材料,常常需要進(jìn)行鍍膜處理來提高導(dǎo)電性,從而防止電荷積累,減少圖像偽影。以下是常見的鍍膜處理步驟和材料選擇:

鍍膜材料選擇

金(Au):常見的鍍膜材料,導(dǎo)電性和穩(wěn)定性都非常好,適用于大多數(shù)樣品。

鉑(金屬鉑,Pt):具有較好的導(dǎo)電性和耐腐蝕性,適合高分辨率成像。

鉻(Cr):適用于某些要求更高的導(dǎo)電性或特定樣品環(huán)境。

碳(C):用于不希望引入金屬元素的樣品,尤其在電子探針微區(qū)分析(EPMA)中,碳鍍膜不會(huì)影響能譜結(jié)果。

鍍膜設(shè)備

濺射鍍膜儀:常見的用于SEM樣品鍍膜的設(shè)備,利用等離子體轟擊靶材,將靶材中的金屬原子沉積在樣品表面。濺射鍍膜的厚度通常在幾納米到幾十納米之間。

蒸鍍?cè)O(shè)備:通過加熱金屬材料使其蒸發(fā),蒸汽凝結(jié)在樣品表面形成導(dǎo)電膜,適用于鍍鉻、鉑等金屬。

鍍膜步驟

樣品準(zhǔn)備:清潔樣品,去除表面污物和油脂,以確保鍍膜均勻??梢酝ㄟ^低壓氣流或離子清洗對(duì)樣品進(jìn)行處理。

鍍膜厚度控制:根據(jù)樣品的類型和研究需求,通常鍍膜厚度在5-20 nm之間較為理想。太厚的鍍膜可能影響樣品的細(xì)節(jié),太薄的鍍膜則可能無法充分提高導(dǎo)電性。

鍍膜環(huán)境:通常在真空環(huán)境下進(jìn)行,避免氧化或污染物干擾。對(duì)于某些敏感樣品,可使用低溫鍍膜方法。

均勻性控制:確保樣品表面均勻鍍膜,避免局部導(dǎo)電性不足。可通過旋轉(zhuǎn)樣品或調(diào)整電極位置實(shí)現(xiàn)。

注意事項(xiàng)

避免過度鍍膜:鍍膜過厚會(huì)覆蓋樣品的微觀結(jié)構(gòu),降低成像的分辨率和清晰度。

適當(dāng)清潔:樣品表面應(yīng)避免灰塵或污漬,否則會(huì)影響鍍膜效果。

材料影響:選擇鍍膜材料時(shí)要考慮后續(xù)分析手段,例如能譜分析(EDS)時(shí),鍍膜材料的元素不能干擾分析結(jié)果。

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作者:澤攸科技


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