樣品的導(dǎo)電性對SEM電鏡的影響
材料的微觀結(jié)構(gòu)觀察通常需要反映最真實的形態(tài)結(jié)構(gòu),許多材料不具有導(dǎo)電性,當(dāng)入射束SEM掃描電鏡和導(dǎo)電性差的樣品效應(yīng)時,電子會在表面形成不穩(wěn)定的電場,異常的反差可能會使圖像的白色或黑色區(qū)域產(chǎn)生畸變,嚴(yán)重影響觀察,也影響圖像的質(zhì)量,這種現(xiàn)象稱為“放電”或“帶電“。也就是我們所說的荷電效應(yīng)。
如何減緩荷電效應(yīng)
由于材料不同,荷電效應(yīng)的可見速度有很大差異。如下是一些可以減緩荷電效應(yīng)的方法:
1. 用噴金設(shè)備濺射金膜涂覆樣品以減緩荷電。但是需要不要用金膜遮蓋了樣品表面的細(xì)節(jié)。
2. 降低樣品杯真空。通過選擇掃描電鏡的降低荷電效應(yīng)樣品杯,可以在樣品杯釋放穩(wěn)定的空氣分子形成低真空區(qū),高能的電子束可以將空氣分子電離形成正離子,試樣表面累積的負(fù)電荷通過與正離子中和使樣品表面保持中性,從而可以采集到穩(wěn)定和清晰的圖像。
3. 降低拍照電流和電子束加速電壓。
4. 在樣品的非重要部分通過調(diào)整圖像設(shè)置(例如焦點和對比度)來減少觀察時間。當(dāng)設(shè)置到正確合適的模式,移動到感興趣的區(qū)域,立即拍照并再次離開。
不導(dǎo)電或?qū)щ姴畹臉悠罚瑸槭裁匆獓娊穑?/p>
SEM成像,是通過detecter獲得二次電子和背散射電子的信號。如樣品不導(dǎo)電或?qū)щ娦圆缓?,會造成樣品表面多余電子或游離粒子的累積不能及時導(dǎo)走,一定程度后就反復(fù)出現(xiàn)充電放電現(xiàn)象(charging),最終影響電子信號的傳遞,造成圖像扭曲,變形、晃動等現(xiàn)象,噴金后樣品表面導(dǎo)電增強(qiáng),從而避免積電現(xiàn)象。
噴金后,對樣品形貌是否有影響?
樣品表面噴金后,只是在其表面覆蓋了幾個到十幾個金原子層,厚度只有幾個納米到十幾個納米而已,對于看形貌來說,幾乎是沒有什么影響的。但如果要做EDS的話,需要視情況而定。
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