如何減少電荷效應對掃描電鏡成像的干擾
日期:2025-09-22
在掃描電鏡(SEM)成像中,電荷效應主要出現在 非導電樣品或絕緣材料上,當電子束照射時,入射電子不能及時泄放,就會在樣品表面積累電荷,導致圖像發白、漂移甚至局部失真。要減少電荷效應,可以從以下幾個方面入手:
1. 樣品處理方法
導電鍍層:在樣品表面噴金、噴碳或濺射鉑,提高表面導電性,讓電荷及時泄放,是常用的辦法。
導電膠固定:用導電膠或導電銅帶將樣品與樣品臺電氣連接,形成泄放通路。
切割或打磨:減小表面粗糙度,有時能幫助電子均勻分布,降低局部電荷堆積。
2. 儀器參數優化
降低加速電壓:高電壓下入射電子穿透深,容易堆積,低電壓成像能減少電荷積累。
減小束流:降低探針電流,減少注入電子數量,從源頭減輕電荷效應。
增加掃描速度:加快掃描,避免在某一區域長時間停留。
使用環境掃描電鏡(ESEM):在低真空或氣體環境下,電離氣體幫助中和樣品電荷。
3. 外加中和措施
電子/離子中和器:噴射低能電子或離子流中和表面電荷,常用于 FIB-SEM 或 ESEM 系統。
環境濕度控制:在低真空下適度引入水蒸氣分子,讓其電離后帶電粒子中和電荷。
4. 成像策略
選擇二次電子像和背散射像結合:二次電子像更容易受電荷效應干擾,必要時用背散射電子像補充。
逐步優化焦距和工作距離:電荷效應可能導致圖像漂移,分步調整可避免強烈失真。
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作者:澤攸科技
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