扫描电镜样品表面电荷积累怎么释放?
日期:2025-07-17
在扫描电镜(SEM)观察过程中,非导体样品或导电性差的样品表面容易积累电荷,这会导致图像发白、模糊、漂移甚至“闪烁”,严重影响成像质量。要释放或消除样品表面的电荷积累,可以通过以下几种方法:
一、常用方法:喷镀导电层
喷镀金属(碳、金、铂等)
在样品表面镀上一层超薄金属导电膜(几纳米至几十纳米),提供放电通路;
碳膜适用于能谱(EDS)或表面分析;
金膜或金钯合金膜适合高分辨形貌观察;
使用设备:喷镀仪(如碳蒸发仪、金喷镀仪)。
二、常规辅助方法(可配合喷镀或单独使用)
使用导电胶、导电碳带
将样品粘贴在导电胶或碳带上,确保与样品台电接地;
适用于尺寸小或局部不规则的样品;
可用导电银浆点在样品边缘,形成放电路径。
减小加速电压(Low kV 模式)
减低加速电压到 1–5 kV,电子束穿透深度降低,表面电荷积累减少;
可搭配二次电子探测器成像,适合观察表面形貌。
加入低真空/环境压力成像模式(如 VP-SEM)
某些 SEM 具有“低真空”或“变量压力(VP)”模式;
引入少量气体(如水蒸气)帮助中和电荷;
电离气体与样品表面接触后,带走电子释放电荷。
适用于不适合喷镀的样品,如生物组织、湿样、微粉末等
三、特殊方法(某些型号支持)
使用电荷中和器或中和电子枪
特定型号的 SEM 配备中和电子束或离子源;
向样品表面释放低能电子或离子流中和电荷;
常用于观察非导体或冷冻样品。
表面接地处理
对较大的样品可使用细铜丝与样品连接,再接到样品台;
特别适用于陶瓷、玻璃等块体样品。
四、如何判断电荷已释放?
图像不再发白或漂移;
边缘细节清晰,亮度分布正常;
样品放大倍数提升后仍然稳定;
对比处理前后图像的噪声、纹理和稳定性。
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作者:泽攸科技