走査型電子顕微鏡（SEM）におけるスパッタコーティングは、導電性材料の極薄層を非導電性または導電性の低い試料に塗布し、画像品質を向上させるものである。スパッタコーティングの一般的な厚さは2～20ナノメートルであり、10ナノメートルが一般的なターゲットである。このプロセスは試料の帯電を防ぎ、二次電子放出を改善し、S/N比を向上させる。金、金/パラジウム、白金、イリジウムなどのコーティング材料の選択は、試料の性質、イメージング目標、エネルギー分散型X線分光法（EDS）分析の必要性などの要因によって決まる。また、スパッタコーティングは、ビームダメージを軽減し、熱伝導を改善し、ビームに敏感な試料を保護します。
要点の説明
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SEMにおけるスパッタコーティングの目的：
- スパッタコーティングは、導電性のない試料や導電性の低い試料に薄い導電層を形成するために用いられる。これにより、SEMイメージング中の帯電を防止し、二次電子の放出を促進し、S/N比を向上させ、より鮮明で詳細な画像を得ることができます。
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スパッタコーティングの一般的な厚さ：
- スパッタコーティングの厚さは通常 2～20ナノメートル 10ナノメートル 10ナノメートル が一般的なターゲットである。この極薄層は、微細なサンプルの細部を不明瞭にすることなく導電性を提供するのに十分である。
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コーティング材料：
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スパッタコーティングに使用される一般的な材料は以下の通り。
金、金/パラジウム、プラチナ、銀、クロム、イリジウム
.材料の選択は、以下のような要因に依存する：
- サンプルの真空に対する感度
- サンプル保管の必要性
- 関心のある特徴の大きさ
- イメージングの目的（組成調査やEDS分析など）。
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スパッタコーティングに使用される一般的な材料は以下の通り。
金、金/パラジウム、プラチナ、銀、クロム、イリジウム
.材料の選択は、以下のような要因に依存する：
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コーティング材料の選択に影響を与える要因：
- 粒径： 粒径が小さいほど解像度が向上する。
- 二次電子収率： 収率が高いほど画質が向上する。
- 熱伝導性： 電子ビームからの熱の放散を助けます。
- 化学的安定性： コーティングがサンプルと反応しないことを保証します。
- 除去の容易さ： 分析後にコーティングを除去する必要がある場合に重要。
- EDS適合性： EDS分析において、コーティング材料が試料の元素ピークと重ならないこと。
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スパッタコーティングの利点
- ビーム損傷の低減： ビームに敏感な試料を損傷から守ります。
- 熱伝導の向上： 電子ビームによって発生する熱を放散します。
- 試料帯電の低減： 電荷蓄積によるアーチファクトを防ぎます。
- 強化された二次電子放出： 画像の鮮明さとディテールを向上。
- エッジ分解能の向上： ビームの透過を低減し、エッジの鮮明度を向上。
- ビームに敏感な試料の保護： デリケートな試料をビームによる損傷から保護します。
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用途とプロセス
- スパッタコーティングは、ターゲット材料にイオンを照射して原子を放出させ、試料上に堆積させるスパッタリングシステムを用いて実現される。電力、圧力、時間などのプロセスパラメーターは、望ましいコーティングの厚みと品質を達成するために慎重に制御される。
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歴史的背景と幅広い用途
- スパッタリングは、鏡の反射膜、パッケージング材料、先端半導体デバイスなど、さまざまな用途に1800年代初頭から使用されてきた。その成熟度と多用途性により、SEM試料作製のための信頼できる技法となっている。
これらの重要なポイントを理解することで、装置や消耗品の購入者は、最適なSEMイメージング結果を得るためのスパッタコーティング材料やプロセスについて、十分な情報を得た上で決定することができる。
要約表
| アスペクト | 詳細 |
|---|---|
| 一般的な厚さ | 2～20ナノメートル（10ナノメートルが一般的） |
| 目的 | 帯電防止、二次電子放出改善、SNR向上 |
| 一般的な材料 | 金、金/パラジウム、プラチナ、銀、クロム、イリジウム |
| 主な利点 | ビームダメージの低減、熱伝導の改善、高感度サンプルの保護 |
| 材料に影響を与える要因 | 粒径、二次電子収率、EDS適合性、化学的安定性 |
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