威尼斯(886699-WNS认证)官方网站-Venice Dream City

行业动态每一个设计作品都精妙

当前位置: 主页 > 新闻资讯 > 行业动态

扫描电镜如何避免样品的电荷积累?

日期:2025-01-14

扫描电镜(SEM)中,电荷积累是指电子束照射到非导电样品表面时,电子无法从样品表面逸出,导致表面带电,影响图像质量和分析结果。为了避免或减少电荷积累,可以采取以下几种方法:

1. 表面涂层(导电涂层)

常用的防止电荷积累的方法是给样品涂上一层薄的 导电涂层,以便电荷可以迅速通过涂层流到样品表面,避免电荷积累。常见的导电涂层材料包括:

金(Au):金涂层能有效导电,并且通常用于金属或高分辨率成像。金涂层具有良好的导电性和较高的稳定性,但涂层过厚可能会遮挡样品表面特征。

铂(Pt):铂涂层提供更均匀和细致的导电性,适用于要求较高分辨率和更薄涂层的场合。铂涂层常用于电子束辐照影响较大的敏感样品。

碳(C):碳涂层是另一种常见的导电涂层,具有较低的厚度且不会影响样品的微观结构,适用于需要尽量少干扰样品表面结构的情况。

2. 低电压扫描

使用较低的加速电压(例如,几千伏特而非数万伏特)可以减小电子束与样品表面的相互作用深度,减少二次电子的发射和静电荷的积累。低电压有助于减小静电场的作用,降低电荷积累的可能性,从而减少成像过程中的失真。

低电压适合非导电样品,如塑料、陶瓷等,以避免过多的电荷积累。

需要注意的是,低电压扫描可能导致信号强度的下降,特别是在扫描高导电性材料时,因此须根据样品的电导性和要求的成像效果进行适当调整。

3. 使用加热样品台

某些 SEM 配备有 加热样品台,可以通过加热样品使表面电荷更容易逸出,减少电荷积累的风险。加热样品可以提高表面导电性,尤其对非导电材料(如陶瓷或高分子材料)特别有效。

加热温度通常在数十到几百摄氏度之间,具体温度要根据样品的物理和化学性质来选择。

4. 调整扫描条件

增加扫描速率:通过增加扫描速率,减少电子束在样品表面停留的时间,可以减少静电荷积累的可能性。

增大工作距离:提高扫描电镜的工作距离(样品与探测器之间的距离)可以减少电荷积累的影响,因为电子束的散射和发射区域会有所变化。

5. 使用样品电荷补偿系统

现代的扫描电镜通常配备 电荷补偿系统,这是一种主动系统,通过对样品表面施加一个反向电流(电子束注入),实时中和样品表面的电荷积累。这种系统能有效避免电荷积累造成的图像失真,并且不需要额外的表面涂层。

电荷补偿系统通常使用低能电子或离子束来中和样品表面的正电荷,维持样品的电气中性。

6. 使用电场导引

有些扫描电镜可以通过调节 电子束的导引电场 来减少静电荷的积累。通过设置样品台和电子束的适当电位差,可以引导电子束将积累的电荷带走,避免静电效应对成像质量的影响。

7. 样品台接地

确保样品台与地面连接良好,可以帮助 静电荷的导出。良好的接地设计能够有效防止电荷积累,避免样品上产生过多的静电电势。

8. 选择适当的样品制备方法

对于不适合涂层的样品,可以通过一些特殊的 样品制备方法 来提高其导电性,例如:

金属化处理:通过物理气相沉积(PVD)等方法在样品表面沉积一层金属薄膜。

热处理或化学处理:对于某些材料,可以通过热处理或化学处理增强其导电性,使其在扫描过程中不容易积累电荷。

以上就是威尼斯886699小编分享的扫描电镜如何避免样品的电荷积累。更多扫描电镜产品及价格请咨询15756003283(微信同号)

扫描电镜


TAG:

作者:威尼斯886699