掃描電鏡中如何避免樣品充電現(xiàn)象?
日期:2025-08-13
在掃描電鏡(SEM)中,樣品充電主要發(fā)生在非導(dǎo)電或低導(dǎo)電材料表面,因?yàn)槿肷潆娮訜o(wú)法及時(shí)導(dǎo)走,逐漸積累形成靜電電荷,導(dǎo)致圖像亮度變化、漂移甚至失真。要避免這種現(xiàn)象,可以從樣品制備、成像條件和設(shè)備設(shè)置三個(gè)方面著手:
1. 樣品制備階段
導(dǎo)電鍍膜:
在樣品表面均勻噴鍍一層導(dǎo)電材料(如金、金鈀合金、碳),厚度一般在 5–20 nm,既能導(dǎo)電又不會(huì)顯著遮擋細(xì)節(jié)。
導(dǎo)電粘接:
用導(dǎo)電膠帶、導(dǎo)電銀漿將樣品固定在樣品臺(tái)上,并保證鍍膜層與樣品臺(tái)接觸良好,形成導(dǎo)電通路。
去除絕緣雜質(zhì):
避免樣品表面有油污、灰塵、膠水等非導(dǎo)電物質(zhì)覆蓋。
2. 成像條件優(yōu)化
降低加速電壓:
充電現(xiàn)象在高電壓下更明顯,適當(dāng)降低加速電壓(如從 15 kV 降到 3–5 kV)可減少電子注入量。
降低束流:
減小束流,減少單位時(shí)間進(jìn)入樣品的電子數(shù)量。
縮短掃描時(shí)間:
盡量避免長(zhǎng)時(shí)間在同一區(qū)域停留,減少電荷累積。
3. 設(shè)備功能輔助
使用低真空模式(Variable Pressure SEM / Environmental SEM):
在樣品腔中引入少量氣體(如水蒸氣),電子束會(huì)電離氣體分子,形成的離子可中和樣品表面電荷。
電子/離子中和器:
部分掃描電鏡配有中和裝置,通過(guò)低能電子或離子流消除樣品表面電荷。
作者:澤攸科技