【掃描電鏡干貨】鍍膜噴金對掃描電鏡成像質量的影響

掃描電鏡樣品的制備對顯微圖像的效果影響非常大。如果制備的樣品不適合電鏡的觀察條件，即使掃描電鏡性能再好也難以得到高質量的圖片和準確的分析結果。通常來說，對于不導電樣品，如紙張、塑料、陶瓷等，工程師都建議對其鍍膜噴金，這是什么原因呢？

增強導電性

非導電性樣品絕緣電阻非常大，在電子束持續掃描下，樣品表面逐漸積累負電荷，表面帶負電，將會排斥入射電子束，影響二次電子、背散射電子等信號產生，并影響探測器接收，造成圖像亮度突變、圖像晃動等，使分析時難以定位和聚焦，這就是所謂的“荷電效應"。

鍍一層導電薄膜可以提高樣品的導電性，表面的負電荷將會通過導電膜釋放入大地，消除荷電現象，連續的導電膜也可以提高樣品的導熱性，減小熱損傷。

如圖 1a 所示，在鍍膜以前，樣品異常發亮，通過改變亮度對比度也無法獲得好的成像效果，當鍍膜以后（圖1b），獲得了更高質量的圖像。

觀察樣品的過程中，發現圖像異常發亮，即使更改亮度對比度也無法對其進行調整，這就是荷電效應，可以考慮通過噴金鍍膜改善其成像效果。

增強信噪比

當入射電子與樣品相互作用時，會激發出多種電子信號，包括背散射電子（BSE）、二次電子（SE）等。

背散射電子激發深度為 1-2μm，主要反映樣品的成分以及晶向信息等；二次電子的激發深度一般小于 10nm，主要表征樣品的表面形貌信息。

當噴金鍍膜以后，樣品的背散射電子與二次電子產率更高，可以獲得更充足的信號，有利于得到高質量、高倍的圖像。

如圖 2 所示，樣品是 SiC 陶瓷。未噴金時，圖像的信噪比較差，可以看到許多明顯的噪點，不利于聚焦等操作，無法獲得高質量的圖像；噴金以后，圖像質量明顯提升。

掃描電鏡樣品噴金時需要注意以下幾點：

① 選擇合適的噴金時間與參數。若鍍膜厚度較大，將會失去一部分形貌與成分襯度，若鍍膜厚度較小，提升信號有限；

② 即使樣品具有一定的導電性，為了獲得更好的成像質量，也可以采取噴金；

③ 對樣品進行鍍膜噴金以后，需立即對其進行檢測，防止金鈉米顆粒團聚，樣品受潮等，噴金效果將受影響。