SEM用スパッタコーティングは、試料に導電性の薄い層を蒸着させます。このプロセスにより、試料の導電性が向上し、帯電の影響が減少し、二次電子放出が促進されます。
5つのポイント
1.スパッタリングプロセス
スパッタリングプロセスは、アルゴンガスで満たされたチャンバー内でカソードとアノードの間にグロー放電を形成することから始まる。
アルゴンガスはイオン化され、正電荷を帯びたアルゴンイオンが生成される。
このイオンは電界によってカソードに向かって加速される。
衝突すると、イオンは運動量移動によってカソード表面から原子を離脱させる。
このカソード材料の侵食はスパッタリングとして知られている。
2.スパッタされた原子の堆積
スパッタされた原子はあらゆる方向に移動し、最終的にカソード近傍に置かれた試料の表面に堆積する。
この堆積は通常均一で、薄い導電層を形成する。
コーティングの均一性はSEM分析にとって極めて重要であり、試料表面が均一に覆われることを保証します。
これにより、帯電のリスクが減少し、二次電子の放出が促進される。
3.SEMの利点
スパッタコーティングによって提供される導電層は、SEMの電子ビームによって引き起こされる電荷の蓄積を消散させるのに役立ちます。
これは特に非導電性試料にとって重要である。
また、二次電子の収量が向上し、画像のコントラストと解像度が向上します。
さらに、コーティングは表面から熱を伝導するため、試料を熱損傷から保護することができる。
4.技術的強化
最新のスパッターコーターには、高エネルギー電子を試料から偏向させ、発熱を抑える永久磁石などの機能が搭載されていることが多い。
また、敏感な試料への熱影響をさらに最小化するために、予冷オプションを提供するシステムもある。
自動化システムを使用することで、信頼性の高いSEM画像を得るために重要な、一貫した正確な膜厚が確保される。
5.欠点と考慮点
スパッタコーティングは有益であるが、いくつかの欠点もある。
装置が複雑で、高い電気圧力が必要な場合がある。
スパッタリング成膜速度は比較的低い。
さらに、プロセス中に基板の温度が著しく上昇することがある。
システムは不純物ガスの影響を受けやすい。
このような課題にもかかわらず、SEM用スパッタコーティングは、画質の向上やサンプルの保護などの利点があるため、走査型電子顕微鏡のサンプル前処理における貴重な技術となっています。
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