如何減少電荷效應(yīng)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(yīng)主要出現(xiàn)在 非導(dǎo)電樣品或絕緣材料上,當(dāng)電子束照射時(shí),入射電子不能及時(shí)泄放,就會(huì)在樣品表面積累電荷,導(dǎo)致圖像發(fā)白、漂移甚至局部失真。要減少電荷效應(yīng),可以從以下幾個(gè)方面入手:
1. 樣品處理方法
導(dǎo)電鍍層:在樣品表面噴金、噴碳或?yàn)R射鉑,提高表面導(dǎo)電性,讓電荷及時(shí)泄放,是常用的辦法。
導(dǎo)電膠固定:用導(dǎo)電膠或?qū)щ娿~帶將樣品與樣品臺(tái)電氣連接,形成泄放通路。
切割或打磨:減小表面粗糙度,有時(shí)能幫助電子均勻分布,降低局部電荷堆積。
2. 儀器參數(shù)優(yōu)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(shù)量,從源頭減輕電荷效應(yīng)。
增加掃描速度:加快掃描,避免在某一區(qū)域長時(shí)間停留。
使用環(huán)境掃描電鏡(ESEM):在低真空或氣體環(huán)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(tǒng)。
環(huán)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(jié)合:二次電子像更容易受電荷效應(yīng)干擾,必要時(shí)用背散射電子像補(bǔ)充。
逐步優(yōu)化焦距和工作距離:電荷效應(yīng)可能導(dǎo)致圖像漂移,分步調(diào)整可避免強(qiáng)烈失真。
作者:澤攸科技