臺式掃描電鏡(SEM)為什么要噴金?噴金都有哪些方法?
日期:2022-04-26 20:46:17 瀏覽次數:675
對于不導電的樣品,如生物、紙張、橡膠、塑料、陶瓷等,除非使用環(huán)境臺式掃描電鏡或低真空模式的電鏡或采用低的加速電壓做分析,否則在傳統(tǒng)電鏡中進行圖像觀察和成分分析時若沒有蒸鍍導電層,則容易產生放電,造成圖像漂移,熱損傷等現象,使分析時難以定位和聚焦。當入射的電子束能量較大時,那些不耐熱或低熔點的樣品在電子束的照射部位有可能產生起泡、灼傷甚至熔融。為了使樣品表面能有良好的導電性和散熱功能,一定在樣品表面蒸鍍一層導電膜層。
1.真空鍍膜法
真空鍍膜采用真空鍍膜儀進行蒸鍍,其原理是在高真空狀態(tài)下,通過加熱靶材,使之蒸發(fā)成尤細小的顆粒(原子團)而揮發(fā)出來,然后通過自身的重力降落到樣品的表面形成一層導電膜層,使樣品表面導電?,F在多數鍍膜儀通常選用金、鉑和金鈀合金等貴金屬,蒸鍍金屬膜的厚度約為5~10nm。同樣的靶材用真空鍍膜法與離子濺射法相比,真空鍍膜法所形成的金屬膜層的顆粒相對較粗,而且膜的均勻性較差,操作較麻煩,既費時又耗能、耗材,所以成本比較高。目前真空鍍膜法已經很少使用,使用較多的是離子濺射法。
2.離子濺射鍍膜法
在中真空氣氛下,在陽尤與陰尤之間加1~2.5kV的直流高壓,使濺射儀的樣品倉中殘留的空氣或人為注入的惰性氣體被電離,氣體被電離成帶正電的陽離子和帶負電的電子,并在電場的作用下,陽離子被加速飛向陰尤,而電子被加速飛向陽尤。如果陰尤用金屬靶材作電尤,那么在陽離子轟擊其表面時產生輝光放電,就會把陰尤靶材表面的原子或原子團轟擊出來,并在樣品表面沉積成膜,這種過程稱為濺射。此時被濺射出來的金屬原子是中性的,即不受電場力的作用,主要靠重力的作用和殘余氣體的碰撞而向下飄落。若將樣品置于靶材下方,則被濺射的金屬原子團就會降落到樣品表面,形成一層金屬膜,用該方法給樣品表面鍍膜,稱為離子濺射鍍膜法。
圖1 樣品未噴金ZEM15臺式掃描電鏡成像圖2 樣品噴金后ZEM15臺式掃描電鏡成像圖3 樣品未噴金ZEM15臺式掃描電鏡成像圖4 樣品噴金后ZEM15臺式掃描電鏡成像
上圖就是澤攸科技自主研發(fā)的臺式掃描電鏡對于同種樣品噴金前后的拍攝效果對比圖,可以明顯地感受到噴金之后的樣品在觀察時產生的荷電較少,產生了更多的二次電子和背散射電子信號,獲得了更好的信噪比和對比度。
澤攸科技自主研發(fā)的ZEM15臺式掃描電子顯微鏡對樣品適應性強,操作便捷、快速成像、性能穩(wěn)定,掃描速度快。只需要鼠標就可完成所有的操作,不需對中光闌等復雜步驟,聚焦消像散后可直接拍圖。主機集成高壓及控制系統(tǒng),是目前市面上體積非常小的臺式掃描電鏡,便于移動,安裝無需特殊環(huán)境。
文章來源:麥迪森Madison
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