Dyskusja na temat technologii sem skaningowego mikroskopu elektronowego
Elementy testu SEM
1. Analiza morfologii powierzchni materiałów, obserwacja morfologii mikroobszarów
2. Analizować kształt, wielkość, powierzchnię, przekrój i rozkład wielkości cząstek różnych materiałów
3. Obserwacja morfologii powierzchni, analiza chropowatości i grubości warstw różnych próbek cienkowarstwowych
Przygotowanie próbki SEM jest prostsze niż przygotowanie próbki TEM i nie wymaga zatapiania i cięcia.
Prośba o próbkę:
Próbka musi być stała; spełniają wymagania dotyczące nietoksyczności, nieradioaktywności, niezanieczyszczania środowiska, niemagnetycznego, bezwodnego i stabilnego składu.
Zasady przygotowania:
Próbkę, której powierzchnia jest zanieczyszczona, należy odpowiednio oczyścić, nie niszcząc struktury powierzchni próbki, a następnie osuszyć;
Nowo złamane złamania lub sekcje na ogół nie wymagają leczenia, aby nie uszkodzić stanu strukturalnego złamania lub powierzchni;
Powierzchnię lub pęknięcie próbki, która ma być erodowana, należy oczyścić i osuszyć;
Próbki magnetyczne są wstępnie rozmagnesowane;
Wielkość próbki powinna być dostosowana do wielkości uchwytu próbki dedykowanego do przyrządu.
Typowe metody:
próbka zbiorcza
Blokowy materiał przewodzący: nie jest wymagane przygotowanie próbki, a próbka jest przyklejana do uchwytu próbki za pomocą przewodzącego kleju w celu bezpośredniej obserwacji.
Masowe nieprzewodzące (lub słabo przewodzące) materiały: najpierw użyj metody powlekania, aby potraktować próbkę, aby uniknąć gromadzenia się ładunków i wpłynąć na jakość obrazu.
próbka proszku
Metoda dyspersji bezpośredniej:
Dwustronny klej przykleja się do blachy miedzianej, cząsteczki badanej próbki są bezpośrednio na niej rozpraszane za pomocą wacików, a próbka jest delikatnie dmuchana kulką do czyszczenia uszu, aby usunąć przyczepioną i nie mocno cząstki stałe.
Odwróć kawałek szkła wypełniony cząstkami, wyrównaj go z przygotowanym stolikiem na próbki i delikatnie postukaj małymi pincetami lub szklanymi prętami, aby drobne cząstki równomiernie opadły na stolik na próbki.
Metoda dyspersji ultradźwiękowej: umieść niewielką ilość cząstek w zlewce, dodaj odpowiednią ilość etanolu i wibruj ultradźwiękami przez 5 minut, a następnie dodaj zakraplaczem do blachy miedzianej i pozostaw do wyschnięcia w sposób naturalny.
Metoda powlekania
Powłoka próżniowa
Metoda powlekania przez odparowanie próżniowe (określana jako odparowanie próżniowe) polega na podgrzaniu surowca, który ma zostać uformowany w pojemniku do odparowywania w komorze próżniowej, tak aby atomy lub cząsteczki odparowały i ulotniły się z powierzchni, tworząc strumień pary, który pada na ciało stałe (zwane podłożem). lub podłoże), metoda kondensacji tworząca stałą warstwę.
powłoka rozpylana jonowo
zasada:
Powłoka rozpylana jonowo to wyładowanie jarzeniowe w częściowo próżniowej komorze rozpylającej w celu wytworzenia dodatnich jonów gazowych; pod wpływem przyspieszenia napięcia między katodą (tarczą) a anodą (próbką) dodatnio naładowane jony bombardują powierzchnię katody. Materiał powierzchni katody ulega atomizacji; utworzone neutralne atomy są rozpylane ze wszystkich kierunków i opadają na powierzchnię próbki, tworząc w ten sposób jednorodną warstwę na powierzchni próbki.
Cechy:
W przypadku dowolnego materiału do powlekania, o ile można go przekształcić w cel, można zrealizować rozpylanie (odpowiednie do przygotowania materiałów trudnych do odparowania i nie jest łatwo uzyskać materiały cienkowarstwowe odpowiadające związkom o wysokiej czystości );
Film uzyskany przez napylanie katodowe jest dobrze związany z podłożem;
Zużycie metali szlachetnych jest mniejsze, tylko o kilka miligramów za każdym razem;
Proces rozpylania ma dobrą powtarzalność, grubość warstwy można kontrolować, a jednocześnie można uzyskać warstwę o jednolitej grubości na podłożu o dużej powierzchni.
Metoda rozpylania: rozpylanie DC, rozpylanie o częstotliwości radiowej, rozpylanie magnetronowe, rozpylanie reaktywne.
1. Rozpylanie DC
Jest rzadko używany, ponieważ szybkość osadzania jest zbyt niska ~0,1 μm/min, podłoże nagrzewa się, cel musi być przewodzący, wysokie napięcie stałe i wysokie ciśnienie powietrza.
Zalety: proste urządzenie, łatwe w sterowaniu, dobra powtarzalność szalunków.
Wady: wysokie ciśnienie robocze (10-2Torr), nie działa pompa wysokiego podciśnienia;
Niska szybkość osadzania, wysoki wzrost temperatury podłoża, można stosować tylko cele metalowe (cele izolujące powodują akumulację jonów dodatnich)
2. Rozpylanie RF
Częstotliwość radiowa: 13,56 MHz
Cechy:
Elektrony wykonują ruch oscylacyjny, co wydłuża drogę i nie wymaga już wysokiego napięcia.
Izolujące cienkie warstwy dielektryczne można przygotować przez napylanie jonowe o częstotliwości radiowej
Ujemny efekt polaryzacji rozpylania RF upodabnia je do rozpylania DC.
3. Rozpylanie magnetronowe
Zasada: Użyj pola magnetycznego, aby zmienić kierunek ruchu elektronów, powstrzymać i wydłużyć trajektorię elektronów, poprawić prawdopodobieństwo jonizacji elektronów do gazu roboczego i skutecznie wykorzystać energię elektronów. Dlatego napylanie celu spowodowane bombardowaniem jonów dodatnich na celu jest bardziej skuteczne, a napylanie może być przeprowadzane w warunkach niższego ciśnienia powietrza. na podłożach, które można osadzić tylko w czasie.
