Обсуждение технологии сканирующих электронных микроскопов
Тестовые элементы СЭМ
1. Анализ морфологии поверхности материала, наблюдение за морфологией микрозоны
2. Анализировать форму, размер, поверхность, поперечное сечение и гранулометрический состав различных материалов.
3. Наблюдение за морфологией поверхности, анализ шероховатости и толщины пленки различных образцов тонкой пленки.
Подготовка образцов SEM проще, чем подготовка образцов TEM, и не требует заливки и разрезания.
Запрос образца:
Образец должен быть твердым; отвечают требованиям нетоксичного, нерадиоактивного, экологически чистого, немагнитного, безводного и стабильного состава.
Принципы подготовки:
Образец, поверхность которого загрязнена, должен быть надлежащим образом очищен без разрушения структуры поверхности образца, а затем высушен;
Недавно сломанные трещины или участки обычно не нуждаются в лечении, чтобы не повредить структурное состояние трещины или поверхности;
Поверхность или излом образца, подлежащего эрозии, должны быть очищены и высушены;
Магнитные образцы предварительно размагничивают;
Размер образца должен соответствовать размеру держателя образца, предназначенного для прибора.
Общие методы:
объемная проба
Блочный проводящий материал: подготовка образца не требуется, образец прикрепляется к держателю образца проводящим клеем для непосредственного наблюдения.
Объемные непроводящие (или плохо проводящие) материалы: сначала используйте метод покрытия для обработки образца, чтобы избежать накопления заряда и повлиять на качество изображения.
образец порошка
Метод прямого распыления:
Двусторонний клей наклеивается на медный лист, частицы испытуемого образца непосредственно разбрасываются по нему с помощью ватных шариков, а образец осторожно выдувается шариком для чистки ушей, чтобы удалить прилипшие и ненадежно фиксированные частицы.
Переверните кусок стекла, загруженный частицами, совместите его с подготовленным столиком для образцов и осторожно постучите маленьким пинцетом или стеклянными палочками, чтобы мелкие частицы равномерно упали на столик для образцов.
Метод ультразвуковой дисперсии: поместите небольшое количество частиц в химический стакан, добавьте соответствующее количество этанола и подвергайте ультразвуковой вибрации в течение 5 минут, затем добавьте его на медный лист с помощью пипетки и дайте высохнуть естественным путем.
Метод покрытия
Вакуумное покрытие
Метод покрытия методом вакуумного испарения (называемый вакуумным испарением) заключается в нагревании формируемого сырья в испарительном контейнере в вакуумной камере, так что атомы или молекулы испаряются и улетучиваются с поверхности, образуя поток пара, который падает на твердое тело (называемое подложкой). или подложка) поверхности, методом конденсации с образованием твердой пленки.
покрытие ионным напылением
принцип:
Ионное напыление покрытия представляет собой тлеющий разряд в частично вакуумированной камере для напыления с образованием положительных ионов газа; при ускорении напряжения между катодом (мишенью) и анодом (образцом) положительно заряженные ионы бомбардируют поверхность катода, материал поверхности катода распыляется; образовавшиеся нейтральные атомы распыляются со всех сторон и падают на поверхность образца, образуя при этом однородную пленку на поверхности образца.
Функции:
Для любого материала, подлежащего покрытию, при условии, что он может быть превращен в мишень, может быть реализовано напыление (подходит для приготовления трудноиспаряемых материалов, и нелегко получить тонкопленочные материалы, соответствующие соединениям высокой чистоты). );
Пленка, полученная напылением, хорошо сцепляется с подложкой;
Потребление драгоценных металлов меньше, всего несколько миллиграмм каждый раз;
Процесс напыления имеет хорошую повторяемость, толщину пленки можно контролировать, и в то же время на подложке большой площади можно получить пленку одинаковой толщины.
Метод распыления: распыление постоянным током, радиочастотное распыление, магнетронное распыление, реактивное распыление.
1. Распыление постоянным током
Он используется редко, поскольку скорость осаждения слишком низкая ~0,1 мкм/мин, подложка нагревается, мишень должна быть проводящей, иметь высокое постоянное напряжение и высокое давление воздуха.
Преимущества: простое устройство, простота управления, хорошая повторяемость опалубки.
Недостатки: высокое рабочее давление (10-2торр), не работает высоковакуумный насос;
Низкая скорость осаждения, высокая температура подложки, можно использовать только металлические мишени (изолирующие мишени вызывают накопление положительных ионов)
2. ВЧ-распыление
Частота РФ: 13,56 МГц
Функции:
Электроны совершают колебательные движения, что удлиняет путь и больше не требует высокого напряжения.
Изолирующие диэлектрические тонкие пленки могут быть получены методом радиочастотного напыления
Отрицательный эффект смещения ВЧ-распыления делает его похожим на распыление постоянным током.
3. Магнетронное распыление
Принцип: Используйте магнитное поле для изменения направления движения электронов, сдерживания и расширения траектории электронов, повышения вероятности ионизации электронов в рабочем газе и эффективного использования энергии электронов. Следовательно, распыление мишени, вызванное бомбардировкой мишени положительными ионами, более эффективно, и распыление можно проводить в условиях более низкого давления воздуха. на субстраты, которые могут быть нанесены только во времени.
