臺式掃描電鏡（SEM）為什么要噴金？噴金都有哪些方法？

對于不導(dǎo)電的樣品，如生物、紙張、橡膠、塑料、陶瓷等，除非使用環(huán)境臺式掃描電鏡或低真空模式的電鏡或采用低的加速電壓做分析，否則在傳統(tǒng)電鏡中進行圖像觀察和成分分析時若沒有蒸鍍導(dǎo)電層，則容易產(chǎn)生放電，造成圖像漂移，熱損傷等現(xiàn)象，使分析時難以定位和聚焦。當入射的電子束能量較大時，那些不耐熱或低熔點的樣品在電子束的照射部位有可能產(chǎn)生起泡、灼傷甚至熔融。為了使樣品表面能有良好的導(dǎo)電性和散熱功能，一定在樣品表面蒸鍍一層導(dǎo)電膜層。

1.真空鍍膜法

真空鍍膜采用真空鍍膜儀進行蒸鍍，其原理是在高真空狀態(tài)下，通過加熱靶材，使之蒸發(fā)成尤細小的顆粒（原子團）而揮發(fā)出來，然后通過自身的重力降落到樣品的表面形成一層導(dǎo)電膜層，使樣品表面導(dǎo)電。現(xiàn)在多數(shù)鍍膜儀通常選用金、鉑和金鈀合金等貴金屬，蒸鍍金屬膜的厚度約為5~10nm。同樣的靶材用真空鍍膜法與離子濺射法相比，真空鍍膜法所形成的金屬膜層的顆粒相對較粗，而且膜的均勻性較差，操作較麻煩，既費時又耗能、耗材，所以成本比較高。目前真空鍍膜法已經(jīng)很少使用，使用較多的是離子濺射法。

2.離子濺射鍍膜法

在中真空氣氛下，在陽尤與陰尤之間加1~2.5kV的直流高壓，使濺射儀的樣品倉中殘留的空氣或人為注入的惰性氣體被電離，氣體被電離成帶正電的陽離子和帶負電的電子，并在電場的作用下，陽離子被加速飛向陰尤，而電子被加速飛向陽尤。如果陰尤用金屬靶材作電尤，那么在陽離子轟擊其表面時產(chǎn)生輝光放電，就會把陰尤靶材表面的原子或原子團轟擊出來，并在樣品表面沉積成膜，這種過程稱為濺射。此時被濺射出來的金屬原子是中性的，即不受電場力的作用，主要靠重力的作用和殘余氣體的碰撞而向下飄落。若將樣品置于靶材下方，則被濺射的金屬原子團就會降落到樣品表面，形成一層金屬膜，用該方法給樣品表面鍍膜，稱為離子濺射鍍膜法。

圖1 樣品未噴金ZEM15臺式掃描電鏡成像圖2 樣品噴金后ZEM15臺式掃描電鏡成像圖3 樣品未噴金ZEM15臺式掃描電鏡成像圖4 樣品噴金后ZEM15臺式掃描電鏡成像

上圖就是澤攸科技自主研發(fā)的臺式掃描電鏡對于同種樣品噴金前后的拍攝效果對比圖，可以明顯地感受到噴金之后的樣品在觀察時產(chǎn)生的荷電較少，產(chǎn)生了更多的二次電子和背散射電子信號，獲得了更好的信噪比和對比度。

澤攸科技自主研發(fā)的ZEM15臺式掃描電子顯微鏡對樣品適應(yīng)性強，操作便捷、快速成像、性能穩(wěn)定，掃描速度快。只需要鼠標就可完成所有的操作，不需對中光闌等復(fù)雜步驟，聚焦消像散后可直接拍圖。主機集成高壓及控制系統(tǒng)，是目前市面上體積非常小的臺式掃描電鏡，便于移動，安裝無需特殊環(huán)境。

文章來源：麥迪森Madison