掃描電鏡樣品表面電荷積累怎么釋放?
日期:2025-07-17
在掃描電鏡(SEM)觀察過程中,非導體樣品或導電性差的樣品表面容易積累電荷,這會導致圖像發白、模糊、漂移甚至“閃爍”,嚴重影響成像質量。要釋放或消除樣品表面的電荷積累,可以通過以下幾種方法:
一、常用方法:噴鍍導電層
噴鍍金屬(碳、金、鉑等)
在樣品表面鍍上一層超薄金屬導電膜(幾納米至幾十納米),提供放電通路;
碳膜適用于能譜(EDS)或表面分析;
金膜或金鈀合金膜適合高分辨形貌觀察;
使用設備:噴鍍儀(如碳蒸發儀、金噴鍍儀)。
二、常規輔助方法(可配合噴鍍或單獨使用)
使用導電膠、導電碳帶
將樣品粘貼在導電膠或碳帶上,確保與樣品臺電接地;
適用于尺寸小或局部不規則的樣品;
可用導電銀漿點在樣品邊緣,形成放電路徑。
減小加速電壓(Low kV 模式)
減低加速電壓到 1–5 kV,電子束穿透深度降低,表面電荷積累減少;
可搭配二次電子探測器成像,適合觀察表面形貌。
加入低真空/環境壓力成像模式(如 VP-SEM)
某些 SEM 具有“低真空”或“變量壓力(VP)”模式;
引入少量氣體(如水蒸氣)幫助中和電荷;
電離氣體與樣品表面接觸后,帶走電子釋放電荷。
適用于不適合噴鍍的樣品,如生物組織、濕樣、微粉末等
三、特殊方法(某些型號支持)
使用電荷中和器或中和電子槍
特定型號的 SEM 配備中和電子束或離子源;
向樣品表面釋放低能電子或離子流中和電荷;
常用于觀察非導體或冷凍樣品。
表面接地處理
對較大的樣品可使用細銅絲與樣品連接,再接到樣品臺;
特別適用于陶瓷、玻璃等塊體樣品。
四、如何判斷電荷已釋放?
圖像不再發白或漂移;
邊緣細節清晰,亮度分布正常;
樣品放大倍數提升后仍然穩定;
對比處理前后圖像的噪聲、紋理和穩定性。
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作者:澤攸科技