实用技术电镜SEM分析技术科普

发布:探针台 2020-02-06 12:22 阅读:2123
~91uk3ST?  
Q&tFv;1w6  
扫描电子显微镜SEM >l6XZQ >  
北软检测芯片分析 FUH *]U  
<`^>bv9  
扫描电子显微镜SEM分析原理:用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象 ]eORw $f  
谱图的表示方法:背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等 \"{/yjO|4  
提供的信息:断口形貌、表面显微结构薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等 !Q\X)C  
扫描电子显微镜SEM应用范围: g(M(Hn7  
      1、材料表面形貌分析,微区形貌观察 _dz:\v  
      2、各种材料形状、大小、表面、断面、粒径分布分析 dVK@Fgo  
      3、各种薄膜样品表面形貌观察、薄膜粗糙度及膜厚分析 -{.h\  
SEM测试项目 +*]SP@|IYI  
      1、材料表面形貌分析,微区形貌观察 Q2??Kp] 1  
      2、各种材料形状、大小、表面、断面、粒径分布分析 oo"JMD)  
      3、各种薄膜样品表面形貌观察、薄膜粗糙度及膜厚分析 u_$6LEp-  
D}3cW2!9  
扫描电子显微镜样品制备比透射电镜样品制备简单,不需要包埋和切片。 {5?!`<fF  
样品要求: c|8KT  
样品必须是固体;满足无毒,无放射性,无污染,无磁,无水,成分稳定要求。 L+`}euu5  
制备原则: $H %+k?  
表面受到污染的试样,要在不破坏试样表面结构的前提下进行适当清洗,然后烘干; Y>c5:F;  
新断开的断口或断面,一般不需要进行处理,以免破坏断口或表面的结构状态; PLl x~A  
要侵蚀的试样表面或断口应清洗干净并烘干; !: `Ra  
磁性样品预先去磁; a?f5(qW3  
试样大小要适合仪器专用样品座尺寸。 DRS;lJ2  
常用方法: 7~QwlU3n<F  
块状样品 rl_1),J\qG  
块状导电材料:无需制样,用导电胶把试样粘结在样品座上,直接观察。 4{1c7g  
块状非导电(或导电性能差)材料:先使用镀膜法处理样品,以避免电荷累积,影响图像质量。 +K @J*W 1  
Vz+=ZK r5  
图 块状样品制备示意图 t2`X!`  
粉末样品 P<g|y4h  
直接分散法: `3H?*\<(  
双面胶粘在铜片上,将被测样品颗粒借助于棉球直接散落在上面,用洗耳球轻吹试样,除去附着的和未牢固固定的颗粒。 7zi^{]  
把载有颗粒的玻璃片翻转过来,对准已备好的试样台,用小镊子或玻璃棒轻轻敲打,使细颗粒均匀落在试样台。 S<)RVm,!e  
超声分散法:将少量的颗粒置于烧杯中,加入适量的乙醇,超声震荡5分钟后,用滴管加到铜片上,自然干燥。 A_8`YN"Xk  
bDcWb2 lqs  
镀膜法 S@l a.0HDA  
真空镀膜 f^>lObvd  
真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀)是在真空室中,加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到固体(称为衬 底或基片)表面,凝结形成固态薄膜的方法。 rmAP&Gw I  
离子溅射镀膜 '{1W)X  
原理: gGceK^#  
离子溅射镀膜是在部分真空的溅射室中辉光放电,产生正的气体离子;在阴极(靶)和阳极(试样)间电压的加速作用下,荷正电的离子轰击阴极表面,使阴极表面材料原子化;形成的中性原子,从各个方向溅出,射落到试样的表面,于是在试样表面上形成一层均匀的薄膜。 >(YPkmH  
特点: &)/H?S;yN  
对于任何待镀材料,只要能做成靶材,就可实现溅射(适合制备难蒸发材料,不易得到高纯度的化合物所对应的薄膜材料); \^^hG5f  
溅射所获得的薄膜和基片结合较好; co(fGp#!  
消耗贵金属少,每次仅约几毫克; }*{\)7g  
溅射工艺可重复性好,膜厚可控制,同时可以在大面积基片上获得厚度均匀的薄膜。 U(=f5|-  
溅射方法:直流溅射、射频溅射、磁控溅射、反应溅射。 r A&#>R`  
1.直流溅射 0*'`%W+5  
p3'mJ3MA  
图 直流溅射沉积装置示意图 J,&`iL-  
 G$cq   
已很少用,因为沉积速率太低~0.1μm/min,基片升温,靶材必须导电,高的直流电压,较高的气压。 HtS1N}@  
优点:装置简单,容易控制,支模重复性好。 p'9 V. _h  
缺点:工作气压高(10-2Torr),高真空泵不起作用; 9# .NPfMF  
沉积速率低,基片升温高,只能用金属靶(绝缘靶导致正离子累积) [ a65VR~J  
!SD [6Z.R  
2.射频溅射 u"CIPc{Sr  
:9O0?6:B|  
图  射频溅射工作示意图 E|6Z]6[  
jwtXI\@MS  
射频频率:13.56MHz 9-e[S3ziM  
n?KS]ar>  
特点: lpX p )r+  
电子作振荡运动,延长了路径,不再需要高压。 .w*{=x0k  
射频溅射可制备绝缘介质薄膜 h-)A?%Xt  
射频溅射的负偏压作用,使之类似直流溅射。 Duo#WtC  
XiZ Zo  
3.磁控溅射 qS[p|*BL  
cq+M *1;  
原理:以磁场改变电子运动方向,并束缚和延长电子的运动轨迹,提高了电子对工作气体的电离几率,有效利用了电子的能量。从而使正离子对靶材轰击所引起的靶材溅射更加有效,可在较低的气压条件下进行溅射,同时受正交电磁场束缚的电子又约束在靶附近,只能在其能量耗尽时才能沉积的基片上。 th>yi)m  
>t6'8g"T  
图  磁控溅射原理示意图 \Lh<E5@]  
vNwSZ{JBd  
."#jN><t  
特点:低温,高速,有效解决了直流溅射中基片温升高和溅射速率低两大难题。 I! eSJTN  
缺点: XC8z|A-@  
靶材利用率低(10%-30%),靶表面不均匀溅射; 7>e~i,  
反应性磁控溅射中的电弧问题; QW"6]  
薄膜不够均匀 >c'_xa?^G  
溅射装置比较复杂 j~0ZE -e  
m3v* ,~  
反应溅射 < c4RmnA  
在溅射气体中加入少量的反应气体如氮气,氧气,烷类等,使反应气体与靶材原子一起在衬底上沉积,对一些不易找到块材制成靶材的材料,或溅射过程中薄膜成分容易偏离靶材原成分的,都可利用此方法。 \gW\Sa ^  
反应气体:O2,N2,NH3,CH4,H2S等 Q`wA"mw6k  
{II7%\ya  
镀膜操作 U8I~co:h  
将制好的样品台放在样品托内,置于离子溅射仪中,盖好顶盖,拧紧螺丝,打开电源抽真空。待真空稳定后,约为5X10-1mmHg,按下"启动"按钮,通过调节针阀将电流调至6~8mA,开始镀金,镀金一分钟后自动停止,关闭电源,打开顶盖螺丝,放气,取出样品即可。
分享到:

最新评论

我要发表 我要评论
限 50000 字节
关于我们
网站介绍
免责声明
加入我们
赞助我们
服务项目
稿件投递
广告投放
人才招聘
团购天下
帮助中心
新手入门
发帖回帖
充值VIP
其它功能
站内工具
清除Cookies
无图版
手机浏览
网站统计
交流方式
联系邮箱:广告合作 站务处理
微信公众号:opticsky 微信号:cyqdesign
新浪微博:光行天下OPTICSKY
QQ号:9652202
主办方:成都光行天下科技有限公司
Copyright © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1