扫描电镜样品带电时成像模糊,如何避免?
日期:2025-06-12
当使用扫描电镜(SEM)观察非导电样品(如生物样本、陶瓷、高分子材料等)时,样品带电可能导致图像模糊、偏移、亮度不均或漂移。以下是成因分析和有效的避免方法:
一、成因:为什么样品会带电?
扫描电镜使用电子束照射样品,若样品为非导电或低导电材料,电子无法及时流走,便会在表面堆积,产生电荷积累。这会:
干扰电子束路径,造成图像漂移或模糊;
引起亮度忽明忽暗;
使图像出现“条纹”、“阴影”或“镜面效应”。
二、如何避免样品带电造成的成像问题?
1. 对样品进行金属喷镀
常用且有效的方法:
在样品表面喷一层金属导电层,如金(Au)、铂(Pt)、碳(C)等;
常使用离子溅射仪或真空蒸镀仪;
金属层厚度一般为几纳米至几十纳米,不影响细节成像。
2. 使用低电压(低加速电压)成像
将加速电压调低至 1–5 kV,可以降低电子束穿透深度,减少电荷积累;
适用于表面观察,减少样品损伤。
3. 使用环境扫描电镜(ESEM)或低真空模式
部分 SEM 支持 低真空或变量压模式(如 ESEM);
环境中微量气体可中和电子,减少带电;
可直接观察非导电样品,无需喷镀。
4. 接地处理
若样品形状规则、易于接触,建议将样品表面接触导电胶(如碳胶、银胶);
与样品台金属形成良好电连接,使电荷可导出。
5. 减少电子束照射时间
缩短曝光时间;
避免在同一区域停留过久,减少电子积聚。
6. 使用导电膜覆盖
对特殊样品(如某些湿样或柔软材料),可采用一层导电聚合物膜或碳膜覆盖;
不损伤样品同时提供导电通道。
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作者:泽攸科技
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