磁控离子溅射仪制备高质量的膜层,应用于电子显微镜

电子显微镜技术依赖于样品和显微镜之间电子的转移。对于导电样品,这可以很容易地实现。但是,有必要用导电涂层涂覆非导电或导电性差的样品以产生可用的图像。

在尝试获取高质量图像时,高质量的涂层至关重要。HezaoLAB开发了GMC系列,为研究人员提供动态和高性能的涂层.

涂层在电子显微镜中的作用

扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)的功能类似于光学显微镜,但它们不是使用光探测材料,而是利用电子。因此,它们是世界上最强大的显微镜技术。

光学显微镜受衍射限制(最大分辨率约为200nm)。相比之下,电子显微镜可以产生波长明显较小的电子束。1并超过光学显微镜的分辨能力几个数量级。

然而,利用电子而不是光的力量带来了一系列新的挑战。这两种技术(SEM和TEM)都依赖于样品和显微镜之间电子的转移。因此,从电导率很小甚至没有电导率的样品中获取可用的图像信号可能很棘手(或几乎不可能)。

SEM尤其如此,其中样品被电子束淹没:导电性差或非导电性样品在这些条件下会迅速积累电荷,除了对样品的热和辐射损伤外,还会导致图像失真。

在特殊情况下,样品可能会积累足够的电荷来减速主光束,充当“电子镜”并完全阻碍任何图像采集。

为了解决这个问题,在导电性差的样品上涂上一层薄薄的碳或金属。这种涂层使表面导电,消除电荷积聚,并促进显微镜可以获得的更好信号。

磁控溅射技术广泛用于生物或有机样品的成像,因为这些样品通常是非导电的,容易被电子束损坏。

虽然涂层在SEM中的主要作用是增强导电性和防止“充电”,但它也具有许多其他有用的效果:

1.薄薄的一层碳可以固定到位,并机械稳定颗粒物和易碎的有机样品。
2.涂覆含有滞留气体或水分的有机样品可保护样品和显微镜免受废气污染。
3.金属涂层可用于显着减少电子束的穿透体积,将扫描定位到样品的表面。这也可以显着增加二次和反向散射电子的发射。
4.使用导热材料涂覆样品,如金,银,铜或铝,可以限制初级电子束的热损伤。

涂层质量的影响
当在电子显微镜中处理涂层样品时,涂层本身被直接成像。因此,涂层的质量意味着可以获取的图像的质量存在限制。

当对极小的结构(例如掺杂纳米晶体的静电纺丝纤维)进行成像时,涂覆太厚的涂层会限制对有用信息的获取。因此,至关重要的是,涂层厚度必须能够得到精确控制,并根据所评估的特征进行定制。3

在最坏的情况下,劣质的涂层设备会出现污染问题,可能会对样品造成不可挽回的损害。研究人员通常选择便宜的涂布机来降低成本,最终发现由于额外的显微镜时间和损坏的样品,他们的成本会增加。