在掃描電鏡（SEM）中，電荷積累是指電子束照射到非導(dǎo)電樣品表面時，電子無法從樣品表面逸出，導(dǎo)致表面帶電，影響圖像質(zhì)量和分析結(jié)果。為了避免或減少電荷積累，可以采取以下幾種方法：

1. 表面涂層（導(dǎo)電涂層）

常用的防止電荷積累的方法是給樣品涂上一層薄的 導(dǎo)電涂層，以便電荷可以迅速通過涂層流到樣品表面，避免電荷積累。常見的導(dǎo)電涂層材料包括：

金（Au）：金涂層能有效導(dǎo)電，并且通常用于金屬或高分辨率成像。金涂層具有良好的導(dǎo)電性和較高的穩(wěn)定性，但涂層過厚可能會遮擋樣品表面特征。

鉑（Pt）：鉑涂層提供更均勻和細(xì)致的導(dǎo)電性，適用于要求較高分辨率和更薄涂層的場合。鉑涂層常用于電子束輻照影響較大的敏感樣品。

碳（C）：碳涂層是另一種常見的導(dǎo)電涂層，具有較低的厚度且不會影響樣品的微觀結(jié)構(gòu)，適用于需要盡量少干擾樣品表面結(jié)構(gòu)的情況。

2. 低電壓掃描

使用較低的加速電壓（例如，幾千伏特而非數(shù)萬伏特）可以減小電子束與樣品表面的相互作用深度，減少二次電子的發(fā)射和靜電荷的積累。低電壓有助于減小靜電場的作用，降低電荷積累的可能性，從而減少成像過程中的失真。

低電壓適合非導(dǎo)電樣品，如塑料、陶瓷等，以避免過多的電荷積累。

需要注意的是，低電壓掃描可能導(dǎo)致信號強(qiáng)度的下降，特別是在掃描高導(dǎo)電性材料時，因此須根據(jù)樣品的電導(dǎo)性和要求的成像效果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

3. 使用加熱樣品臺

某些 SEM 配備有 加熱樣品臺，可以通過加熱樣品使表面電荷更容易逸出，減少電荷積累的風(fēng)險。加熱樣品可以提高表面導(dǎo)電性，尤其對非導(dǎo)電材料（如陶瓷或高分子材料）特別有效。

加熱溫度通常在數(shù)十到幾百攝氏度之間，具體溫度要根據(jù)樣品的物理和化學(xué)性質(zhì)來選擇。

4. 調(diào)整掃描條件

增加掃描速率：通過增加掃描速率，減少電子束在樣品表面停留的時間，可以減少靜電荷積累的可能性。

增大工作距離：提高掃描電鏡的工作距離（樣品與探測器之間的距離）可以減少電荷積累的影響，因為電子束的散射和發(fā)射區(qū)域會有所變化。

5. 使用樣品電荷補(bǔ)償系統(tǒng)

現(xiàn)代的掃描電鏡通常配備 電荷補(bǔ)償系統(tǒng)，這是一種主動系統(tǒng)，通過對樣品表面施加一個反向電流（電子束注入），實(shí)時中和樣品表面的電荷積累。這種系統(tǒng)能有效避免電荷積累造成的圖像失真，并且不需要額外的表面涂層。

電荷補(bǔ)償系統(tǒng)通常使用低能電子或離子束來中和樣品表面的正電荷，維持樣品的電氣中性。

6. 使用電場導(dǎo)引

有些掃描電鏡可以通過調(diào)節(jié) 電子束的導(dǎo)引電場 來減少靜電荷的積累。通過設(shè)置樣品臺和電子束的適當(dāng)電位差，可以引導(dǎo)電子束將積累的電荷帶走，避免靜電效應(yīng)對成像質(zhì)量的影響。

7. 樣品臺接地

確保樣品臺與地面連接良好，可以幫助 靜電荷的導(dǎo)出。良好的接地設(shè)計能夠有效防止電荷積累，避免樣品上產(chǎn)生過多的靜電電勢。

8. 選擇適當(dāng)?shù)臉悠分苽浞椒?/span>

對于不適合涂層的樣品，可以通過一些特殊的 樣品制備方法 來提高其導(dǎo)電性，例如：

金屬化處理：通過物理氣相沉積（PVD）等方法在樣品表面沉積一層金屬薄膜。

熱處理或化學(xué)處理：對于某些材料，可以通過熱處理或化學(xué)處理增強(qiáng)其導(dǎo)電性，使其在掃描過程中不容易積累電荷。

以上就是澤攸科技小編分享的掃描電鏡如何避免樣品的電荷積累。更多掃描電鏡產(chǎn)品及價格請咨詢