掃描電鏡導(dǎo)電和不導(dǎo)電樣品處理方法的區(qū)別
日期:2025-11-14
掃描電鏡中,導(dǎo)電和不導(dǎo)電樣品的處理方法有根本性的區(qū)別,核心原因在于如何應(yīng)對(duì) “電荷積累” 問題。
可以這樣形象地理解:電子束就像一股連續(xù)的水流打在樣品上。如果樣品是導(dǎo)體,電子(水流)可以順暢地流走;但如果樣品是絕緣體,電子就會(huì)像水坑一樣積在表面,最終干擾成像。
下面是兩者處理方法的主要區(qū)別:
不導(dǎo)電樣品(如塑料、陶瓷、生物組織、部分巖石等)
核心問題: 電子束掃描時(shí),電子無法導(dǎo)走,會(huì)在樣品表面積累負(fù)電荷。這會(huì)導(dǎo)致一系列問題:
圖像扭曲、漂移,出現(xiàn)異常的亮線或暗帶。
電子束被排斥,導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度劇烈波動(dòng)。
嚴(yán)重時(shí),甚至可能產(chǎn)生放電現(xiàn)象,損壞樣品。
處理方法: 主要思路是給樣品表面增加一層導(dǎo)電通路。
噴鍍導(dǎo)電膜
做法: 在樣品表面真空蒸鍍一層非常薄的(幾個(gè)納米)導(dǎo)電材料。
常用材料: 金、金-鈀合金、鉑等。碳也可以,尤其適合需要后續(xù)做元素分析的情況。
作用: 這層金屬膜就像一個(gè)透明的導(dǎo)電網(wǎng),既能讓電子束激發(fā)的信號(hào)被探測(cè)器捕獲(增強(qiáng)信號(hào)),又能為多余的電子提供逸散的路徑,從而消除電荷積累。
采用低真空模式(環(huán)境掃描電鏡)
做法: 在樣品室中充入少量氣體(如水蒸氣)。
作用: 這些氣體分子可以被電離,從而中和掉樣品表面積累的負(fù)電荷。這是一種“物理”疏導(dǎo)方式。
優(yōu)點(diǎn): 無需對(duì)樣品進(jìn)行噴鍍,可以觀察原始狀態(tài)或含水的樣品,是處理不導(dǎo)電樣品的一大福音。
導(dǎo)電樣品(如大多數(shù)金屬、石墨等)
核心問題: 電子可以順利通過樣品導(dǎo)入地,一般沒有電荷積累問題。
處理方法: 相對(duì)簡(jiǎn)單,主要目標(biāo)是確保良好的電導(dǎo)通路和樣品穩(wěn)定性。
清潔樣品表面: 確保樣品表面沒有油污、氧化層等污染物,這些會(huì)妨礙導(dǎo)電或干擾信號(hào)。
使用導(dǎo)電膠: 用含有銀顆?;蛱嫉膶?dǎo)電膠將樣品牢固地粘在樣品樁上。這不僅是為了固定,更重要的是建立一個(gè)從樣品到樣品樁再到儀器主體的連續(xù)導(dǎo)電通路。
確保良好接觸: 對(duì)于有些樣品,可能需要用導(dǎo)電膠帶或通過壓緊的方式,確保樣品與樣品樁的每一個(gè)接觸點(diǎn)都導(dǎo)電良好。
作者:澤攸科技
