Perbincangan mengenai teknologi sem mikroskop elektron imbasan
item ujian SEM
1. Analisis morfologi permukaan bahan, pemerhatian morfologi kawasan mikro
2. Menganalisis bentuk, saiz, permukaan, keratan rentas dan taburan saiz zarah pelbagai bahan
3. Pemerhatian morfologi permukaan, kekasaran filem dan analisis ketebalan filem pelbagai sampel filem nipis
Penyediaan sampel SEM adalah lebih mudah daripada penyediaan sampel TEM dan tidak memerlukan pembenaman dan pembahagian.
Contoh permintaan:
Sampel mestilah pepejal; memenuhi keperluan komposisi bukan toksik, tidak radioaktif, tidak mencemarkan, tidak magnetik, kontang dan stabil.
Prinsip penyediaan:
Sampel yang permukaannya tercemar hendaklah dibersihkan dengan betul tanpa memusnahkan struktur permukaan sampel, dan kemudian dikeringkan;
Keretakan atau bahagian yang baru pecah secara amnya tidak perlu dirawat, supaya tidak merosakkan keadaan struktur patah atau permukaan;
Permukaan atau patah sampel yang akan dihakis hendaklah dibersihkan dan dikeringkan;
Sampel magnet adalah pra-demagnet;
Saiz sampel hendaklah sesuai dengan saiz pemegang sampel yang dikhaskan untuk instrumen.
Kaedah biasa:
sampel pukal
Bahan konduktif blok: tiada penyediaan sampel diperlukan, dan sampel diikat pada pemegang sampel dengan gam konduktif untuk pemerhatian langsung.
Bahan bukan konduktif (atau kurang konduktif) pukal: mula-mula gunakan kaedah salutan untuk merawat sampel untuk mengelakkan pengumpulan cas dan menjejaskan kualiti imej.
sampel serbuk
Kaedah penyebaran langsung:
Pelekat dua sisi tersangkut pada kepingan kuprum, zarah sampel yang akan diuji secara langsung bertaburan di atasnya dengan bantuan bola kapas, dan sampel ditiup perlahan-lahan dengan bola pembersih telinga untuk mengeluarkan yang melekat dan tidak kukuh. zarah tetap.
Balikkan kepingan kaca yang dimuatkan dengan zarah, selaraskannya dengan peringkat sampel yang disediakan, dan ketuk perlahan-lahan dengan pinset kecil atau batang kaca untuk membuat zarah halus jatuh sama rata pada peringkat sampel.
Kaedah penyebaran ultrasonik: masukkan sedikit zarah ke dalam bikar, tambah jumlah etanol yang sesuai, dan bergetar secara ultrasonik selama 5 minit, kemudian tambahkannya pada kepingan kuprum dengan penitis, dan biarkan ia kering secara semula jadi.
Kaedah salutan
Salutan vakum
Kaedah salutan penyejatan vakum (dirujuk sebagai penyejatan vakum) adalah untuk memanaskan bahan mentah yang akan dibentuk dalam bekas penyejatan di dalam ruang vakum, supaya atom atau molekul tersejat dan terlepas dari permukaan, membentuk aliran wap, yang ialah kejadian pada pepejal (dipanggil substrat). atau substrat) permukaan, kaedah pemeluwapan membentuk filem pepejal.
salutan sputtering ion
prinsip:
Salutan sputtering ion ialah nyahcas cahaya dalam ruang sputtering yang divakum sebahagiannya untuk menjana ion gas positif; di bawah pecutan voltan antara katod (sasaran) dan anod (sampel), ion bercas positif mengebom permukaan katod, Bahan permukaan katod diatomkan; atom neutral yang terbentuk terpercik dari semua arah dan jatuh ke permukaan sampel, dengan itu membentuk filem seragam pada permukaan sampel.
Ciri-ciri:
Untuk apa-apa bahan untuk disadur, selagi ia boleh dijadikan sasaran, sputtering boleh direalisasikan (sesuai untuk menyediakan bahan yang sukar disejat, dan tidak mudah untuk mendapatkan bahan filem nipis yang sepadan dengan sebatian ketulenan tinggi );
Filem yang diperoleh dengan sputtering terikat dengan baik pada substrat;
Penggunaan logam berharga adalah kurang, hanya kira-kira beberapa miligram setiap kali;
Proses sputtering mempunyai kebolehulangan yang baik, ketebalan filem boleh dikawal, dan pada masa yang sama, filem dengan ketebalan seragam boleh diperolehi pada substrat kawasan besar.
Kaedah sputtering: sputtering DC, sputtering frekuensi radio, sputtering magnetron, sputtering reaktif.
1. DC sputtering
Ia jarang digunakan kerana kadar pemendapan terlalu rendah ~0.1μm/min, substrat menjadi panas, sasaran mestilah konduktif, voltan DC tinggi dan tekanan udara tinggi.
Kelebihan: peranti mudah, mudah dikawal, kebolehulangan acuan yang baik.
Kelemahan: tekanan kerja tinggi (10-2Torr), pam vakum tinggi tidak berfungsi;
Kadar pemendapan rendah, kenaikan suhu substrat yang tinggi, hanya sasaran logam boleh digunakan (sasaran penebat menyebabkan ion positif terkumpul)
2. RF sputtering
Kekerapan RF: 13.56MHz
Ciri-ciri:
Elektron melakukan gerakan berayun, yang memanjangkan laluan dan tidak lagi memerlukan voltan tinggi.
Filem Nipis Dielektrik Penebat Boleh Disediakan dengan Sputtering Frekuensi Radio
Kesan bias negatif dari sputtering RF menjadikannya serupa dengan sputtering DC.
3. Magnetron terpercik
Prinsip: Gunakan medan magnet untuk menukar arah pergerakan elektron, menahan dan memanjangkan trajektori elektron, meningkatkan kebarangkalian pengionan elektron kepada gas kerja, dan menggunakan tenaga elektron dengan berkesan. Oleh itu, sputtering sasaran yang disebabkan oleh pengeboman ion positif pada sasaran adalah lebih berkesan, dan sputtering boleh dilakukan di bawah keadaan tekanan udara yang lebih rendah. pada substrat yang hanya boleh disimpan dalam masa.
