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SEM掃描電鏡噴金工藝你知道多少?

日期:2023-12-12 09:53:37 瀏覽次數(shù):146

掃描電鏡樣品導(dǎo)電膜的制備技術(shù)有哪些呢?樣品噴金有哪些特點(diǎn)呢?SEM掃描電鏡噴金工藝都有哪些?下面小編繼續(xù)為您介紹。

1、理想膜層的特點(diǎn):

(1) 良好的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能。

(2)在3-4nm分辨率尺度內(nèi)不顯示其幾何形貌特點(diǎn),避免引入不必要的人為圖像。 

(3)不管樣品的表面形貌如何,覆蓋在所有部位的膜層需要薄厚均勻。

(4)膜層對樣品明顯的化學(xué)成分有干擾,也不顯著的改變從樣品中發(fā)射的X射線強(qiáng)度。這層膜主要增加樣品表面的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能,導(dǎo)電金屬膜層的厚度普遍電位在1-10nm。

掃描電鏡.jpg

2、掃描電鏡噴金工藝 

在樣品表面形成薄膜有多種方法,對于SEM掃描電鏡和X射線顯微分析,只有熱蒸發(fā)和離子濺射鍍膜實(shí)用。

蒸發(fā)鍍膜:許多金屬和無機(jī)絕緣體在真空中被某種方法加熱,當(dāng)溫升足夠高,蒸發(fā)氣壓達(dá)到1.3Pa以上時,就會迅速蒸發(fā)為單原子。

離子濺射鍍膜:高能離子或者中性原子撞擊某個靶材表面,把動量釋放給幾個納米范圍內(nèi)的原子,碰撞時某些靶材原子得到足夠的能量斷開與周圍原子的結(jié)合健,并且被移位。如果撞擊原子的力量足夠,就能把表面原子濺射出靶材。

一般用鎢絲籃作為電阻加熱裝置,把小于1毫米以下的金屬絲纏繞在在其表面。就像在白熾燈燈絲上,或者電爐的加熱絲上加上需要蒸發(fā)的金屬;也有用加熱坩堝,蒸發(fā)金屬粉末。

優(yōu)點(diǎn):可提供碳和多種金屬的鍍層,鍍層精細(xì)均勻,適合非常粗糙的樣品,高分辨研究??梢試娞迹ㄌ及艋蛱祭K),有利于對樣品中非碳元素的能譜分析。非導(dǎo)電樣品觀察背散射電子圖像,進(jìn)行EBSD分析,也應(yīng)該噴碳處理。

缺點(diǎn):這種方法容易對樣品產(chǎn)生污染,蒸發(fā)溫度過高(例如碳的蒸發(fā)溫度為3500K),會損傷熱敏感材料。

離子束濺射:氬氣態(tài)離子槍,發(fā)射的離子,被加速到1-30kev,經(jīng)過準(zhǔn)直器或一個簡單的電子透鏡系統(tǒng),聚焦形成撞擊靶材的離子束。高能離子撞擊靶材原子,原子以0-100ev的能量發(fā)射,這些原子沉積到樣品與靶材有視線的范圍內(nèi)的所有表面。可以實(shí)現(xiàn)1.0nm分辨率鍍膜。 

二極直流濺射:是簡單的一種。1-3kev

冷二極濺射:將二極直流濺射改進(jìn),用幾個裝置保持樣品在整個鍍膜過程中都是冷態(tài)??朔O濺射的熱損傷問題。采用環(huán)形靶材代替盤形靶;在中間增加一個永磁鐵,并且在靶的周圍加上環(huán)形極靴,偏轉(zhuǎn)轟擊在樣品表面的電子。如果用一個小的帕爾貼效應(yīng)的低溫臺,可以實(shí)現(xiàn)融點(diǎn)在30攝氏度的樣品鍍膜。

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