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扫描电子显微镜（SEM）中的溅射涂层是一种关键的样品制备技术，用于在不导电或导电性差的样品上沉积一层薄薄的导电材料。该工艺通过改善导电性、减少充电效应和提高信噪比来提高扫描电子显微镜成像的质量。通常情况下，金、铂或金/钯等金属会被溅射到样品表面，溅射层的厚度从 2 纳米到 20 纳米不等。溅射过程是用高能离子（通常是氩离子）轰击目标材料，将原子从目标材料中喷射出来。这些原子随后沉积到试样上，形成一层均匀的导电涂层。这种技术对光束敏感或非导电材料特别有用，可确保获得更清晰、更准确的扫描电镜图像。

要点说明：

1. SEM 中溅射镀膜的目的:

   • 溅射涂层主要用于制备不导电或导电性差的样品，以便进行扫描电镜分析。
   • 它可以防止电子束对试样充电，因为电子束充电会使图像变形并损坏试样。
   • 导电层可改善二次电子发射，提高信噪比，生成更清晰的图像。

2. 用于溅射镀膜的材料:

   • 常见材料包括金、铂、金/钯、银、铬和铱。
   • 选择这些金属是因为它们具有导电性并能形成均匀的薄层。

3. 溅射薄膜的厚度:

   • 溅射薄膜通常很薄，从 2 纳米到 20 纳米不等。
   • 这种厚度足以提供导电性，而不会遮盖样品的表面特征。

4. 溅射机制:

   • 该过程包括在真空室中用高能离子（通常是氩离子）轰击目标材料（阴极）。
   • 离子将能量传递给目标原子，使其喷射出来并沉积到试样（阳极）上。
   • 这就在样品表面形成了一层均匀的导电涂层。

5. 溅射镀膜的优点:

   • 提高导电性:减少充电效应，确保精确成像。
   • 增强图像质量:增加二次电子发射，提高信噪比。
   • 保护:为对光束敏感的材料提供结构保护。

6. 在扫描电子显微镜中的应用:

   • 溅射涂层对于聚合物、生物样品和陶瓷等非导电材料的成像至关重要。
   • 它还可用于易受电荷或光束损伤的高难度样品。

7. 溅射工艺的技术细节:

   • 磁控管用于产生氩离子等离子体。
   • 在靶上施加高负电压（通常为 -300V 或更高），吸引正离子。
   • 离子和靶原子之间的碰撞产生原反冲原子，原反冲原子通过碰撞级联喷射出表面原子。
   • 喷出的原子沉积在试样上，形成一层薄薄的导电层。

通过了解这些要点，扫描电子显微镜设备的购买者或使用者就能理解溅射涂层在实现高质量成像和保护易碎样品方面的重要性。这项技术对于处理不导电或对光束敏感的材料是不可或缺的，可确保 SEM 分析的准确性和可靠性。

汇总表：

主要方面	详细信息
用途	制备非导电样品，防止充电，提高图像清晰度。
使用材料	金、铂、金/钯、银、铬、铱。
厚度	2 至 20 纳米。
原理	氩离子轰击目标材料，喷射出原子，形成均匀的涂层。
优点	改善导电性，提高图像质量，保护样品。
应用领域	聚合物、生物样品、陶瓷和光束敏感材料。

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