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扫描电子显微镜(SEM)之样品制备篇
来源: | 作者:vpichina | 发布时间: 2019-03-09 | 7512 次浏览 | 分享到:
扫描电子显微镜(SEM)之样品制备篇

  2 粉末样品的制备

  对于导电的粉末样品,应先将导电胶带黏结在样品座上,再均匀地把粉末样撒在上面,用洗耳球吹去未黏住的粉末,即可用电镜观察。对不导电或导电性能差的,要再镀上一层导电膜,方可用电镜观察。为了加快测试速度,一个样品座上可以同时制备多个样品,但在用洗耳球吹未黏住的粉末时,应注意不要样品之间相互污染。

  对于粉末样品的制备应注意以下几点:

  A、尽可能不要挤压样品,以保持其自然形貌状态。

  B、特细且量少的样品,可以放于乙醇或者合适的溶剂中用超声波分散一下,再用毛细管滴加到样品台上的导电胶带上(也可用牙签点一滴到样品台上),晾干或强光下烘干即开。

  C、粉末样品的厚度要均匀,表面要平整,且量

  不要太多,1g左右即可,否则容易导致粉末在观察时剥离表面,或者容易造成喷金的样品的底层部分导电性能不佳,致使观察效果的对比度差。

  3 半导体材料

  一般的制备样品方法都适合。但有些特殊的反差机制,如电压反差,电子通道反差, 感生电流,样品电流等,半导体材料需要特殊的制备。

  4 金属和陶瓷样品

  1)、形貌观察

  彻底的去除油污以避免碳氢化合物的污染。超声波清洗机:溶剂为 丙酮、乙醇、甲苯等。溶剂不危害样品表面形貌完整性是非常重要的。

  确定样品污染方法:在很高的放大倍数下观察样品,然后降低放大倍数(扫描电镜为齐焦系统,高倍聚焦清楚,在低的倍数下不离焦),如果有污染,在低倍会观察到原来高倍的扫描区域有明显黑色痕迹。污染物沉积的速率和电子束照射区域的剂量有关,由于越高的放大倍数,相同扫描时间内样品单位面积电子束照射剂量越大。

  绝缘样品需要喷镀导电膜:真空蒸发镀膜技术和离子溅射镀膜技术。实现导电,导热,很大程度上增加二次电子发率。

  1、导电率:

  电阻率高的材料,在电子束入射下会迅速充电,而且形成相当高的电位,使样品某个区域绝缘击穿,导致样品表面电位发生变化,产生复杂的图像假象,所谓充电效应。表现为,低能二次电子被偏转或者加速,在裂缝中,二次电子发射增加;严重的还会干扰物镜磁场,引起象散不稳定,亮度不均匀,和杂散的X射线信号;使得系统分辨率下降,分析能力下降。

  2、减少热损伤:

  在正常观察图像时,电子探针的束流通常为nA级,所以对于大多数样品,受热不是问题。但对于阴极荧光,x射线显微分析,探针电流往往是几百nA甚至μA级别,热效应较为严重。样品过渡受热会表现为图像扫描区域移动,不稳定,还可能会破裂损坏。---电子束损伤。表现为,样品起泡,龟裂,内部出现孔洞,较高的束流引起,塑料,聚合物,生物样品中的有机材料迅速分解,甚至造成大量元素损失。