Diskuse o technologii rastrovacího elektronového mikroskopu sem
Testovací položky SEM
1. Morfologická analýza povrchu materiálu, pozorování morfologie mikroareálů
2. Analyzujte tvar, velikost, povrch, průřez a distribuci velikosti částic různých materiálů
3. Pozorování morfologie povrchu, analýza drsnosti filmu a tloušťky filmu různých vzorků tenkých vrstev
Příprava vzorku SEM je jednodušší než příprava vzorku TEM a nevyžaduje zalévání a řezání.
Vzorový požadavek:
Vzorek musí být pevný; splňují požadavky na netoxické, neradioaktivní, neznečišťující, nemagnetické, bezvodé a stabilní složení.
Zásady přípravy:
Vzorek, jehož povrch je znečištěný, by měl být řádně očištěn, aniž by byla zničena povrchová struktura vzorku, a poté vysušen;
Nově zlomené zlomeniny nebo úseky obecně není nutné ošetřovat, aby nedošlo k poškození strukturálního stavu zlomeniny nebo povrchu;
Povrch nebo lom vzorku, který má být erodován, by měl být očištěn a vysušen;
Magnetické vzorky jsou předem demagnetizovány;
Velikost vzorku by měla odpovídat velikosti držáku vzorku určeného pro přístroj.
Běžné metody:
hromadný vzorek
Blokový vodivý materiál: není nutná žádná příprava vzorku a vzorek je k držáku vzorku připojen vodivým lepidlem pro přímé pozorování.
Hromadné nevodivé (nebo špatně vodivé) materiály: nejprve použijte metodu potahování k ošetření vzorku, aby se zabránilo akumulaci náboje a ovlivnění kvality obrazu.
vzorek prášku
Metoda přímé disperze:
Oboustranné lepidlo se nalepí na měděný plech, částice vzorku, který má být testován, se na něj přímo rozptýlí pomocí vatových tamponů a vzorek se jemně foukne kuličkou na čištění uší, aby se odstranily připevněné a nepevné pevné částice.
Otočte skleněný kus naplněný částicemi, zarovnejte jej s připraveným vzorkovým stolkem a jemně poklepejte malou pinzetou nebo skleněnými tyčinkami, aby jemné částice rovnoměrně dopadaly na vzorkový stolek.
Metoda ultrazvukové disperze: do kádinky vložte malé množství částic, přidejte přiměřené množství etanolu a 5 minut ultrazvukově vibrujte, poté přidejte kapátkem na měděný plech a nechte přirozeně zaschnout.
Způsob potahování
Vakuové potahování
Metoda potahování vakuovým napařováním (označovaná jako vakuové napařování) spočívá v zahřátí suroviny, která má být vytvořena v odpařovací nádobě ve vakuové komoře, takže se atomy nebo molekuly odpaří a uniknou z povrchu, čímž se vytvoří proud páry, který dopadá na pevnou látku (nazývanou substrát). nebo substrát) povrch, způsob kondenzace tvořící pevný film.
iontový rozprašovací povlak
zásada:
Iontový rozprašovací povlak je doutnavý výboj v částečně vakuované rozprašovací komoře pro generování kladných iontů plynu; při zrychlení napětí mezi katodou (cílem) a anodou (vzorek) pozitivně nabité ionty bombardují povrch katody. Materiál povrchu katody je atomizován; vytvořené neutrální atomy se rozprašují ze všech směrů a dopadají na povrch vzorku, čímž se na povrchu vzorku vytvoří stejnoměrný film.
Funkce:
Pro jakýkoli materiál, který se má pokovovat, pokud z něj lze vyrobit terč, lze realizovat naprašování (vhodné pro přípravu obtížně odpařitelných materiálů a není snadné získat tenkovrstvé materiály odpovídající vysoce čistým sloučeninám );
Film získaný naprašováním je dobře přilnutý k substrátu;
Spotřeba drahých kovů je menší, pokaždé jen o pár miligramů;
Proces naprašování má dobrou opakovatelnost, lze řídit tloušťku filmu a zároveň lze na velkoplošném substrátu získat film s rovnoměrnou tloušťkou.
Metoda naprašování: DC naprašování, radiofrekvenční naprašování, magnetronové naprašování, reaktivní naprašování.
1. Stejnosměrné naprašování
Používá se zřídka, protože rychlost depozice je příliš nízká ~0.1μm/min, substrát se zahřívá, cíl musí být vodivý, vysoké stejnosměrné napětí a vysoký tlak vzduchu.
Výhody: jednoduché zařízení, snadné ovládání, dobrá opakovatelnost bednění.
Nevýhody: vysoký pracovní tlak (10-2Torr), vysoké vakuové čerpadlo nefunguje;
Nízká depoziční rychlost, vysoký nárůst teploty substrátu, lze použít pouze kovové terče (izolační terče způsobují akumulaci kladných iontů)
2. RF naprašování
RF frekvence: 13,56MHz
Funkce:
Elektrony dělají oscilační pohyb, který prodlužuje dráhu a již nepotřebuje vysoké napětí.
Izolační dielektrické tenké filmy lze připravit vysokofrekvenčním naprašováním
Negativní efekt zkreslení RF naprašování je podobný DC naprašování.
3. Magnetronové naprašování
Princip: Pomocí magnetického pole změnit směr pohybu elektronů, omezit a prodloužit trajektorii elektronů, zlepšit pravděpodobnost ionizace elektronů na pracovní plyn a efektivně využít energii elektronů. Proto je naprašování terče způsobené bombardováním kladnými ionty na terč účinnější a naprašování lze provádět za podmínek nižšího tlaku vzduchu. na substráty, které lze uložit pouze včas.
