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【掃描電鏡干貨】鍍膜噴金對掃描電鏡成像質(zhì)量的影響
掃描電鏡樣品的制備對顯微圖像的效果影響非常大,。如果制備的樣品不適合電鏡的觀察條件,,即使掃描電鏡性能再好也難以得到高質(zhì)量的圖片和準確的分析結(jié)果,。通常來說,,對于不導電樣品,,如紙張,、塑料,、陶瓷等,工程師都建議對其鍍膜噴金,,這是什么原因呢,?
增強導電性
非導電性樣品絕緣電阻非常大,在電子束持續(xù)掃描下,,樣品表面逐漸積累負電荷,,表面帶負電,將會排斥入射電子束,,影響二次電子,、背散射電子等信號產(chǎn)生,并影響探測器接收,,造成圖像亮度突變,、圖像晃動等,,使分析時難以定位和聚焦,這就是所謂的“荷電效應",。
鍍一層導電薄膜可以提高樣品的導電性,,表面的負電荷將會通過導電膜釋放入大地,消除荷電現(xiàn)象,,連續(xù)的導電膜也可以提高樣品的導熱性,,減小熱損傷。
如圖 1a 所示,,在鍍膜以前,,樣品異常發(fā)亮,通過改變亮度對比度也無法獲得好的成像效果,,當鍍膜以后(圖1b),,獲得了更高質(zhì)量的圖像。
觀察樣品的過程中,,發(fā)現(xiàn)圖像異常發(fā)亮,,即使更改亮度對比度也無法對其進行調(diào)整,這就是荷電效應,,可以考慮通過噴金鍍膜改善其成像效果,。
增強信噪比
當入射電子與樣品相互作用時,會激發(fā)出多種電子信號,,包括背散射電子(BSE),、二次電子(SE)等。
背散射電子激發(fā)深度為 1-2μm,,主要反映樣品的成分以及晶向信息等,;二次電子的激發(fā)深度一般小于 10nm,主要表征樣品的表面形貌信息,。
當噴金鍍膜以后,,樣品的背散射電子與二次電子產(chǎn)率更高,可以獲得更充足的信號,,有利于得到高質(zhì)量,、高倍的圖像。
如圖 2 所示,,樣品是 SiC 陶瓷,。未噴金時,圖像的信噪比較差,,可以看到許多明顯的噪點,,不利于聚焦等操作,無法獲得高質(zhì)量的圖像,;噴金以后,,圖像質(zhì)量明顯提升,。
掃描電鏡樣品噴金時需要注意以下幾點:
① 選擇合適的噴金時間與參數(shù)。若鍍膜厚度較大,,將會失去一部分形貌與成分襯度,,若鍍膜厚度較小,提升信號有限,;
② 即使樣品具有一定的導電性,,為了獲得更好的成像質(zhì)量,也可以采取噴金,;
③ 對樣品進行鍍膜噴金以后,,需立即對其進行檢測,防止金鈉米顆粒團聚,,樣品受潮等,,噴金效果將受影響,。