SEM用の金コーティングは、非導電性サンプルを導電性にするために使用される重要なプロセスです。これにより帯電を防ぎ、得られる画像の質を大幅に向上させることができます。このプロセスでは、通常2～20 nmの厚さの金の薄層をサンプル表面に塗布します。
5つの主な利点
1.帯電効果の防止
非導電性材料は、走査型電子顕微鏡（SEM）で電子ビームにさらされると、静電場を蓄積する可能性がある。これは帯電効果につながり、画像を歪ませ、材料の著しい劣化を引き起こす可能性があります。試料を良導体である金でコーティングすることで、電荷は放散されます。これにより、試料は電子ビーム下で安定した状態を維持し、画像の収差を防ぐことができます。
2.画質の向上
金コーティングは帯電を防ぐだけでなく、SEM画像のS/N比を大幅に向上させます。金は二次電子収率が高く、非導電性材料と比較して、電子ビームが当たったときに多くの二次電子を放出します。この放出量の増加により信号が強くなり、特に低倍率および中倍率において、より鮮明で詳細な画像が得られます。
3.応用と考察
金は仕事関数が小さく、コーティングに効率的であるため、標準的なSEM用途に広く使用されています。特に卓上型SEMに適しており、試料表面を大幅に加熱することなくコーティングできるため、試料の完全性が保たれます。エネルギー分散型X線（EDX）分析が必要な試料では、試料の組成を阻害しないコーティング材料を選択することが重要です。通常、分析対象の試料には存在しないため、金が好まれることが多い。
4.技術と装置
金コーティングは通常、金属原子を試料表面に蒸着させる技法であるスパッターコーターを用いて施される。この方法では、大面積にわたって均一な膜厚が確保されるため、一貫性のある信頼性の高いSEM画像を得るために極めて重要である。しかし、このプロセスには特殊な装置が必要で時間がかかり、温度上昇や汚染に関する潜在的な問題もある。
5.二重の目的
要約すると、SEMにおける金コーティングには、試料を損傷する帯電の影響から保護し、試料表面の特徴の可視性を高めるという2つの目的があります。このため、非導電性物質を高解像度でイメージングするための不可欠な準備ステップとなっています。
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