SEM分析没有单一的“最佳”涂层。 理想的选择完全取决于您的主要目标。对于生成样品表面的高分辨率图像，诸如金或铂之类的导电金属是标准选择。但是，如果您的目标是使用EDX等技术确定样品的元素组成，则碳是唯一合适的选择。
SEM涂层的选择是一个关键的分析决策，而不仅仅是一个简单的制备步骤。您的选择决定了结果：选择金属是为了最大化图像质量，而选择碳是为了保持元素分析的准确性。
SEM涂层的基本目的
在选择材料之前，了解为什么许多样品需要涂层至关重要。扫描电子显微镜使用的电子束要求样品具有导电性才能正常工作。
防止样品荷电
非导电材料会在其表面积累来自电子束的电子。这种称为荷电的现象会产生亮点、图像失真和其他伪影，使所得图像无法使用。一层薄薄的导电涂层为这些多余的电子提供了一条通往接地的路径，从而消除了问题。
提高信号质量
电子束与样品相互作用会产生几种信号，但最常用于成像的是二次电子（SE）。诸如金和铂之类的重金属是优良的二次电子发射体。用其中一种材料涂覆样品可显著增强SE信号，从而获得更高的信噪比和更清晰、更详细的表面形貌图像。
保护样品
对于易碎的生物或聚合物样本，强烈的电子束可能会造成损坏。导电涂层有助于更有效地消散来自电子束的能量和热量，为对电子束敏感的样品提供一定程度的保护。
常见涂层材料指南
虽然可以使用许多材料，但选择几乎总是归结为少数行业标准，每种标准都适用于特定的应用。
金（Au）和金钯合金（Au/Pd）
这些是用于通用、高质量成像的最常见涂层。金具有高导电性和高二次电子产率，可产生明亮、清晰的图像。添加钯会形成略微更细的晶粒结构，这有利于在高倍率下成像。
铂（Pt）和铱（Ir）
当需要极高放大倍数时，涂层本身的晶粒尺寸可能会成为限制因素。铂和铱会形成极其细致的涂层，是超高分辨率成像的首选，在这种情况下，涂层的细微纹理不会掩盖纳米级的表面特征。
碳（C）
碳是涉及能量色散X射线光谱（EDX或EDS）的任何分析的明确选择。由于碳的原子序数非常低，其特征X射线峰能量较低，不会干扰您试图检测的其他元素的峰。使用诸如金之类的金属涂层会在您的光谱中添加强烈的、不需要的峰，从而破坏您的元素分析。
了解权衡
选择涂层材料是在管理相互竞争的优先级。一种分析的理想材料往往是另一种分析的最差选择。
成像质量与分析纯度
这是主要的权衡。产生最佳图像的重金属（Au、Pt）会污染您的EDX光谱。确保EDX光谱干净的碳材料为成像提供的信号产率要低得多，与金涂覆样品的图像相比，成像结果通常不那么清晰且噪声更大。
涂层厚度与表面细节
涂层必须足够厚，以确保整个样品表面完全导电。然而，过厚的涂层会掩盖您打算观察的特征。典型的涂层仅有2-20纳米厚——这是防止荷电与保持原始表面形貌之间的微妙平衡。
材料相互作用
选择的涂层材料必须与样品良好粘附，而不会与其发生反应或改变其结构。溅射过程本身可能会加热样品，这对于高度敏感的材料来说可能是一个问题。
为您的目标做出正确的选择
要选择正确的涂层，您必须首先确定您最期望的结果。
- 如果您的主要重点是表面形貌的高分辨率成像： 选择一种细晶粒、导电的金属。金钯合金适用于一般用途，而铂或铱则适用于超高分辨率工作。
- 如果您的主要重点是确定元素组成（EDX/EDS）： 您必须使用碳涂层，以避免信号干扰并确保结果的分析纯度。
- 如果您需要在同一样品上进行成像和EDX： 优先考虑最关键的数据。这通常意味着使用碳涂层并接受较低质量的图像，或者如果样品在电子束下足够稳定，则对样品未涂覆的部分进行初步分析。
最终，选择正确的涂层将其从一个简单的制备步骤转变为实现精确、可靠结果的有力工具。
摘要表：
| 涂层材料 | 主要用途 | 主要优点 | 主要限制 |
|---|---|---|---|
| 金（Au）/金钯合金（Au/Pd） | 高分辨率成像 | 出色的导电性和高二次电子产率 | 干扰EDX分析 |
| 铂（Pt）/铱（Ir） | 超高分辨率成像 | 极其细致的涂层 | 干扰EDX分析 |
| 碳（C） | 元素分析（EDX/EDS） | 对X射线光谱的干扰最小 | 成像信号产率较低 |
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