SEMにおける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の上に導電性金属の極薄層を塗布するものである。
このプロセスは、試料の帯電を防ぎ、SEMイメージングのS/N比を向上させるために極めて重要である。
コーティングは、通常2～20 nmの厚さで、金属プラズマを発生させて試料上に堆積させる技術を用いて行われる。
SEMにおけるスパッタコーティングを理解するための5つのポイント
1.スパッタコーティングの目的
スパッタコーティングは、主にSEMにおける試料の帯電の問題に対処するために使用される。
非導電性材料は、電子ビームに曝されると静電場が蓄積され、画像が歪んだり、試料にダメージを与えたりします。
金、白金、またはそれらの合金のような導電層を塗布することで、電荷が放散され、鮮明で歪みのない画像が得られます。
2.技術とプロセス
スパッタコーティングプロセスでは、グロー放電によって金属プラズマを生成し、陰極へのイオンボンバードメントによって材料を浸食する。
その後、スパッタされた原子が試料に堆積し、薄い導電膜が形成される。
このプロセスは、均一で一貫性のあるコーティングを確実にするために注意深く制御され、多くの場合、高精度と品質を維持するために自動化された装置が使用される。
3.SEMイメージングにおける利点
帯電を防ぐだけでなく、スパッタコーティングは試料表面からの二次電子の放出も促進します。
二次電子の収量が増加することで、S/N比が向上し、より鮮明で詳細な画像が得られます。
さらに、導電性コーティングは、電子ビームによって発生する熱を伝導することで、試料への熱損傷を軽減することができます。
4.使用される金属の種類
スパッタコーティングに使用される一般的な金属には、金（Au）、金/パラジウム（Au/Pd）、白金（Pt）、銀（Ag）、クロム（Cr）、イリジウム（Ir）などがある。
どの金属を選択するかは、試料の特性やSEM分析の具体的な要件などの要因に依存する。
5.コーティングの厚さ
スパッタ膜の厚さは非常に重要で、通常2～20 nmの範囲である。
膜厚が薄すぎると帯電を十分に防止できない場合があり、厚すぎると試料表面の詳細が不明瞭になる場合があります。
したがって、最適なSEMイメージングを行うには、適切なバランスを達成することが不可欠である。
まとめると、スパッタコーティングは、非導電性または導電性の低い試料のSEMにおいて重要な準備ステップであり、帯電を防止し、S/N比を向上させることでイメージングの質を高めます。
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