掃描電鏡的樣品必須是導電的嗎？
日期：2025-02-14
掃描電鏡（SEM）的樣品不必必須導電，但大多數情況下，導電樣品更容易獲得清晰的圖像，因為它們不會產生電荷積累。然而，對于 非導電樣品，需要采取一些措施來防止圖像畸變。以下是導電和非導電樣品在掃描電鏡中的處理方式：
1. 導電樣品
優點：導電樣品（如金屬、導電陶瓷、某些半導體等）在掃描電鏡中無需特別處理。電子束與樣品的相互作用不會導致電荷積累，因此圖像更清晰，信號強度也更穩定。
圖像質量：導電樣品不會出現由于電荷積累而導致的圖像畸變，因此能夠獲得更高質量的圖像，尤其是在高電壓和高分辨率的情況下。
2. 非導電樣品
電荷積累問題：非導電樣品（如塑料、木材、玻璃、某些生物樣品等）在掃描過程中會積累電子，這會導致圖像的畸變，表現為圖像模糊或出現亮斑、陰影等問題。為了避免這種情況，需要對這些樣品進行處理。
涂層（鍍金/鍍碳）：為了避免電荷積累，非導電樣品通常會涂上一層薄薄的導電金屬層，如 金（Au）、鉑（Pt） 或 碳（C）。這種涂層提供導電路徑，幫助電子流通過樣品表面，從而避免電荷積累。涂層的厚度一般為幾納米，通常不會影響成像，但也可以根據具體需要調整涂層的材料和厚度。
低加速電壓：對于非導電樣品，可以選擇較低的加速電壓（如 1-5 kV）進行掃描，以減少電荷積累的風險。低電壓會減小電子的穿透深度，從而限制電子對樣品的影響。
使用冷卻樣品臺：某些情況下，使用冷卻樣品臺（低溫掃描電鏡）也能幫助減少電荷積累，尤其是在一些熱敏感或易損材料的成像中。
3. 特殊處理
導電涂層材料：常用的涂層材料包括金、鉑、碳等。金和鉑涂層一般用于增強圖像對比度和提供高質量的表面細節。碳涂層適用于需要保持樣品原始性質的情況，如某些生物樣品和有機材料。
樣品導電性調節：有些非導電樣品可以通過改變其表面性質（如通過氧化、摻雜等方式）使其部分導電，從而減少電荷積累的影響。
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作者：澤攸科技