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非导电样品在扫描电镜中如何成像

日期:2025-08-08

非导电样品在扫描电镜(SEM)中直接成像时容易出现电荷积累(charging)问题,导致图像漂移、发亮斑点或模糊。为了获得清晰稳定的图像,通常需要以下几种方法:

1. 样品导电化处理

金属喷镀:用离子溅射仪在样品表面均匀镀上一层很薄的金、金钯合金、铂或铬,厚度一般为 5–20 nm。

碳蒸镀:在需要进行能谱(EDS)分析且避免金属干扰时,可选择碳镀层。

作用原理:在样品表面形成导电层,使电子束轰击产生的电荷迅速泄放。

2. 使用低真空(低真空 SEM 或 ESEM)

在样品腔内引入一定压力的气体(如水蒸气),使电子束打在样品表面产生的电荷通过气体离子化过程中和。

优点:无需导电涂层,可直接观察湿样品、生物样品、粉末等。

缺点:分辨率略低于高真空模式。

3. 低加速电压成像

将加速电压降至 1–5 kV,减少电子束在样品中的穿透深度,从而降低电荷积累速度。

常与表面灵敏的探测器(如 InLens 或 SE2)配合使用。

4. 在样品台与样品间增加导电连接

在样品与样品台之间涂少量导电胶(银胶、碳胶)或使用导电铜胶带,确保涂层或样品直接接地。

对于局部不导电的样品,可以局部涂导电胶连接到镀膜区域。

5. 光束扫描优化

使用快速扫描 + 多次累积的方法减少单次束流停留时间,降低充电效应。

避免长时间在同一区域静止曝光。


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作者:泽攸科技


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