非導(dǎo)電樣品在SEM中如何避免充電效應(yīng)?
日期:2025-04-29
在掃描電子顯微鏡(SEM)中,非導(dǎo)電樣品(如聚合物、陶瓷、生物材料等)容易出現(xiàn)充電效應(yīng),導(dǎo)致圖像發(fā)亮、偏移、拉伸、失真甚至無法成像。以下是有效的避免或減弱充電效應(yīng)的方法:
一、樣品預(yù)處理方式
金屬噴鍍導(dǎo)電層
使用金、鉑、鈀、碳等材料對(duì)樣品進(jìn)行 離子濺射鍍膜,形成薄而連續(xù)的導(dǎo)電膜層(通常幾納米厚)。
優(yōu)點(diǎn):有效導(dǎo)電、成像質(zhì)量好。
注意:會(huì)覆蓋表面細(xì)節(jié),不適用于需要表面成分分析(如EDS)場(chǎng)合。
使用導(dǎo)電膠固定樣品
將樣品用 導(dǎo)電碳膠 或 銅膠帶 粘接于樣品臺(tái),并連接到接地端,形成良好的電子通路。
樣品表面碳涂層
使用碳蒸發(fā)或碳噴鍍方式生成薄導(dǎo)電層,適用于能譜分析需求(如EDS不希望引入金屬背景)。
二、成像參數(shù)優(yōu)化
降低加速電壓(1–5 kV)
減少入射電子的穿透深度和表面電荷積累,低電壓成像能顯著減輕充電問題。
使用低束流(低探針電流)
減少單位時(shí)間內(nèi)注入樣品的電子數(shù)量,降低電荷積累速度。
切換到環(huán)境掃描電鏡(ESEM)或低真空模式
在樣品腔內(nèi)引入少量水汽或氣體,通過氣體分子的電離效應(yīng)中和樣品表面電荷。
優(yōu)點(diǎn):無需金屬鍍膜,保留原始樣品形貌。
三、其他方法
斜角成像或減小入射角:可以減少束斑集中在非導(dǎo)電面。
圖像平均或積分掃描:減輕圖像漂移帶來的失真。
選擇適當(dāng)?shù)奶綔y(cè)器:使用后散射電子(BSE)成像有時(shí)比次級(jí)電子(SE)對(duì)充電更敏感,可互相補(bǔ)充判斷。
作者:澤攸科技