Diskussion om svepelektronmikroskop sem teknologi
SEM-testartiklar
1. Materialytmorfologianalys, mikroområdesmorfologiobservation
2. Analysera form, storlek, yta, tvärsnitt och partikelstorleksfördelning av olika material
3. Ytmorfologiobservation, filmråhet och filmtjockleksanalys av olika tunnfilmsprover
SEM-provberedning är enklare än TEM-provberedning och kräver inte inbäddning och sektionering.
Exempelförfrågan:
Provet måste vara fast; uppfylla kraven på ogiftig, icke-radioaktiv, icke-förorenande, icke-magnetisk, vattenfri och stabil sammansättning.
Förberedelseprinciper:
Provet vars yta är förorenad bör rengöras ordentligt utan att förstöra provets ytstruktur och sedan torkas.
Nyligen trasiga sprickor eller sektioner behöver i allmänhet inte behandlas för att inte skada frakturens eller ytans strukturella tillstånd;
Ytan eller brottet på provet som ska eroderas bör rengöras och torkas.
Magnetiska prover är föravmagnetiserade;
Storleken på provet bör vara lämplig för storleken på provhållaren som är avsedd för instrumentet.
Vanliga metoder:
bulkprov
Blockera ledande material: ingen provförberedelse krävs, och provet limmas till provhållaren med ledande lim för direkt observation.
Bulk icke-ledande (eller dåligt ledande) material: använd först beläggningsmetoden för att behandla provet för att undvika laddningsackumulering och påverka bildkvaliteten.
pulverprov
Direkt spridningsmetod:
Det dubbelsidiga limmet sitter fast på koppararket, partiklarna från provet som ska testas sprids direkt på det med hjälp av bomullstussar, och provet blåser försiktigt med öronrengöringskulan för att ta bort det fästa och inte ordentligt fixerade partiklar.
Vänd på glasbiten laddad med partiklar, rikta in den mot det förberedda provbordet och knacka försiktigt med en liten pincett eller glasstavar för att få de fina partiklarna att falla jämnt på provbordet.
Ultraljudsspridningsmetod: lägg en liten mängd partiklar i en bägare, tillsätt en lämplig mängd etanol och vibrera ultraljud i 5 minuter, lägg sedan till koppararket med en droppare och låt det torka naturligt.
Beläggningsmetod
Vakuumbeläggning
Vakuumindunstningsbeläggningsmetoden (kallad vakuumindunstning) är att värma upp råmaterialet som ska bildas i förångningsbehållaren i en vakuumkammare, så att atomerna eller molekylerna förångas och försvinner från ytan och bildar ett ångflöde, vilket infaller på det fasta ämnet (kallas substratet). eller substrat) yta, metoden för kondensation som bildar en fast film.
jonförstörande beläggning
princip:
Jonförstoftningsbeläggning är en glödurladdning i en delvis vakuumförstoftande förstoftningskammare för att generera positiva gasjoner; under accelerationen av spänningen mellan katoden (målet) och anoden (provet), bombarderar de positivt laddade jonerna katodens yta. Katodens ytmaterial finfördelas; de bildade neutrala atomerna förstoftas från alla riktningar och faller till provets yta, vilket bildar en enhetlig film på provets yta.
Funktioner:
För vilket material som helst som ska pläteras, så länge som det kan göras till ett mål, kan sputtering realiseras (lämplig för framställning av svåravdunsta material, och det är inte lätt att få fram tunnfilmsmaterial som motsvarar högrena föreningar );
Filmen som erhålls genom förstoftning är väl bunden till substratet;
Konsumtionen av ädelmetaller är mindre, bara cirka några milligram varje gång;
Sputtringsprocessen har god repeterbarhet, filmtjockleken kan kontrolleras och samtidigt kan en film med enhetlig tjocklek erhållas på ett substrat med stor yta.
Sputtringsmetod: DC-förstoftning, radiofrekvensförstoftning, magnetronförstoftning, reaktiv sputtering.
1. DC-förstoftning
Det används sällan eftersom avsättningshastigheten är för låg ~0.1μm/min, substratet värms upp, målet måste vara ledande, hög likspänning och högt lufttryck.
Fördelar: enkel enhet, lätt att styra, bra repeterbarhet i formen.
Nackdelar: högt arbetstryck (10-2Torr), högvakuumpumpen fungerar inte;
Låg avsättningshastighet, hög temperaturökning av substratet, endast metallmål kan användas (isolerande mål gör att positiva joner ackumuleras)
2. RF-förstoftning
RF-frekvens: 13,56MHz
Funktioner:
Elektronerna gör oscillerande rörelse, vilket förlänger vägen och inte längre behöver högspänning.
Isolerande dielektriska tunna filmer kan förberedas med radiofrekvensförstoftning
Den negativa biaseffekten av RF-förstoftning gör att den liknar DC-förstoftning.
3. Magnetronförstoftning
Princip: Använd magnetfältet för att ändra elektronrörelsens riktning, begränsa och förlänga elektronernas bana, förbättra joniseringssannolikheten för elektroner till arbetsgasen och effektivt använda elektronernas energi. Därför är målförstoftningen som orsakas av bombarderingen av positiva joner på målet mer effektiv, och förstoftning kan utföras under förhållanden med lägre lufttryck. på substrat som bara kan deponeras i tid.
