摘要：當(dāng)今社會，掃描電鏡在生產(chǎn)和研究工作中的應(yīng)用越來越普遍，對于掃描電鏡的操作者來說，在制備樣品時(shí)在某些品上鍍膜是一件理所當(dāng)然的事情，但是，大多數(shù)掃描電鏡測試需求者對鍍膜這一前處理工作不甚清楚，本文簡要介紹掃描電鏡樣品制備時(shí)鍍膜的原因，以及現(xiàn)今一些鍍膜技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：掃描電鏡；鍍膜；真空蒸發(fā)；離子濺射

　　1引言

　　掃描電鏡是一種具有多項(xiàng)用途，應(yīng)用最為廣泛的新型電子光學(xué)儀器。數(shù)十年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，掃描電鏡已成為檢測物質(zhì)性能的重要手段，其已廣泛地應(yīng)用在金屬、陶瓷、半導(dǎo)體等材料的顯微形貌觀察、相組織與晶體結(jié)構(gòu)分析及其他項(xiàng)目的研究中，是不可替代的設(shè)備。它具有制樣簡單、放大倍數(shù)可調(diào)范圍寬、圖像的分辨率高、景深大等特點(diǎn)。而在其制樣過程中，鍍膜是非常關(guān)鍵的一步，特別是對于不導(dǎo)電的材料。

　　2機(jī)理介紹

　　對于不導(dǎo)電的材料，為何需要鍍膜，這與掃描電鏡的工作原理有關(guān)。掃描電鏡的工作原理是利用聚焦得非常細(xì)的高能電子束在試樣上掃描，激發(fā)出各種物理信息。通過對這些信息的接收、放大和顯示成像，獲得測試樣品表面形貌。而對于非導(dǎo)電樣品，由于其絕緣電阻非常大，當(dāng)其在電子束的連續(xù)掃描下時(shí)，表面會逐漸積累負(fù)電荷，形成相當(dāng)高的負(fù)電場，排斥入射電子，二次電子發(fā)射不穩(wěn)定，并隨機(jī)偏轉(zhuǎn)二次電子軌跡，影響探測器的接收，這時(shí)就會造成圖像的晃動，圖像亮點(diǎn)突變，或者是出現(xiàn)無規(guī)則的明亮條紋等現(xiàn)象，這些就是所謂的荷電效應(yīng)(如圖1所示，未鍍膜時(shí)樣品表面有電荷積累，產(chǎn)生亮點(diǎn))，也稱充電效應(yīng)。在樣品表面鍍上一層導(dǎo)電薄膜就是為了解決這一問題。

　　圖1. PCBA板鍍膜前后圖像

　　樣品表面鍍上一層導(dǎo)電薄膜后可以提高樣品的導(dǎo)電性，表面的負(fù)電荷通過導(dǎo)電膜釋放入地，消除荷電現(xiàn)象。電荷釋放的前提是膜層必須與金屬樣品臺連接，形成導(dǎo)電通道。目前實(shí)驗(yàn)室采用較多是離子濺射鍍膜工藝，所鍍導(dǎo)電材料選擇較多的為C、Au、Pt。對于這三種元素均有其優(yōu)缺點(diǎn)：

　　i.C膜均勻性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱效率高，與Au、Pt想較來說其是最經(jīng)濟(jì)的材料，只是C膜的二次電子的產(chǎn)率比較低，不適用于需要拍攝高倍圖像的樣品；

　　ii.Au膜的二次電子產(chǎn)率較高，覆蓋性好，鍍膜容易，是最常用的材料，但是Au膜顆粒較大，高倍下觀察時(shí)會看到明顯島狀結(jié)構(gòu)，這是一種假象。鍍Au膜適用于中低范圍的分辨率、兩萬倍以下的圖像；

　　iii.與Au膜相較而言，Pt膜消除荷電的能力次之，但其顆粒較Au膜小，對于高分辨率圖像也適用。

　　3結(jié)論

　　總之，對于需要進(jìn)行成分分析的樣品來說，C膜的影響是最小的，但是對于不含所用導(dǎo)電材料的樣品，鍍導(dǎo)電膜對其分析結(jié)果的影響不會太大。當(dāng)然除了以上三種導(dǎo)電材料還有其他導(dǎo)電材料，這里就不一一介紹了。實(shí)驗(yàn)室在選擇鍍膜材料時(shí)可根據(jù)自身需要、常接觸樣品的特性及其成分來進(jìn)行選擇。