【掃描電鏡干貨】鍍膜噴金對(duì)掃描電鏡成像質(zhì)量的影響

掃描電鏡樣品的制備對(duì)顯微圖像的效果影響非常大。如果制備的樣品不適合電鏡的觀察條件，即使掃描電鏡性能再好也難以得到高質(zhì)量的圖片和準(zhǔn)確的分析結(jié)果。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)于不導(dǎo)電樣品，如紙張、塑料、陶瓷等，工程師都建議對(duì)其鍍膜噴金，這是什么原因呢？

增強(qiáng)導(dǎo)電性

非導(dǎo)電性樣品絕緣電阻非常大，在電子束持續(xù)掃描下，樣品表面逐漸積累負(fù)電荷，表面帶負(fù)電，將會(huì)排斥入射電子束，影響二次電子、背散射電子等信號(hào)產(chǎn)生，并影響探測(cè)器接收，造成圖像亮度突變、圖像晃動(dòng)等，使分析時(shí)難以定位和聚焦，這就是所謂的“荷電效應(yīng)"。

鍍一層導(dǎo)電薄膜可以提高樣品的導(dǎo)電性，表面的負(fù)電荷將會(huì)通過(guò)導(dǎo)電膜釋放入大地，消除荷電現(xiàn)象，連續(xù)的導(dǎo)電膜也可以提高樣品的導(dǎo)熱性，減小熱損傷。

如圖 1a 所示，在鍍膜以前，樣品異常發(fā)亮，通過(guò)改變亮度對(duì)比度也無(wú)法獲得好的成像效果，當(dāng)鍍膜以后（圖1b），獲得了更高質(zhì)量的圖像。

觀察樣品的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)圖像異常發(fā)亮，即使更改亮度對(duì)比度也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，這就是荷電效應(yīng)，可以考慮通過(guò)噴金鍍膜改善其成像效果。

增強(qiáng)信噪比

當(dāng)入射電子與樣品相互作用時(shí)，會(huì)激發(fā)出多種電子信號(hào)，包括背散射電子（BSE）、二次電子（SE）等。

背散射電子激發(fā)深度為 1-2μm，主要反映樣品的成分以及晶向信息等；二次電子的激發(fā)深度一般小于 10nm，主要表征樣品的表面形貌信息。

當(dāng)噴金鍍膜以后，樣品的背散射電子與二次電子產(chǎn)率更高，可以獲得更充足的信號(hào)，有利于得到高質(zhì)量、高倍的圖像。

如圖 2 所示，樣品是 SiC 陶瓷。未噴金時(shí)，圖像的信噪比較差，可以看到許多明顯的噪點(diǎn)，不利于聚焦等操作，無(wú)法獲得高質(zhì)量的圖像；噴金以后，圖像質(zhì)量明顯提升。

掃描電鏡樣品噴金時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

① 選擇合適的噴金時(shí)間與參數(shù)。若鍍膜厚度較大，將會(huì)失去一部分形貌與成分襯度，若鍍膜厚度較小，提升信號(hào)有限；

② 即使樣品具有一定的導(dǎo)電性，為了獲得更好的成像質(zhì)量，也可以采取噴金；

③ 對(duì)樣品進(jìn)行鍍膜噴金以后，需立即對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，防止金鈉米顆粒團(tuán)聚，樣品受潮等，噴金效果將受影響。