Debat sobre la tecnologia sem del microscopi electrònic d'escaneig
Elements de prova SEM
1. Anàlisi de la morfologia de la superfície del material, observació de la morfologia de microàrees
2. Analitzar la forma, la mida, la superfície, la secció transversal i la distribució de la mida de les partícules de diversos materials
3. Observació de la morfologia superficial, anàlisi de la rugositat de la pel·lícula i del gruix de la pel·lícula de diverses mostres de pel·lícula prima
La preparació de mostres SEM és més senzilla que la preparació de mostres TEM i no requereix incrustació i secció.
Sol·licitud de mostra:
La mostra ha de ser sòlida; complir els requisits de composició no tòxica, no radioactiva, no contaminant, no magnètica, anhidra i estable.
Principis de preparació:
La mostra la superfície de la qual està contaminada s'ha de netejar adequadament sense destruir l'estructura superficial de la mostra i després assecar-la;
Les fractures o seccions recentment trencades generalment no necessiten ser tractades, per no danyar l'estat estructural de la fractura o la superfície;
La superfície o fractura de la mostra a erosionar s'ha de netejar i assecar;
Les mostres magnètiques estan desmagnetitzades prèviament;
La mida de la mostra ha de ser adequada a la mida del suport de mostra dedicat a l'instrument.
Mètodes comuns:
mostra a granel
Bloc de material conductor: no cal preparar la mostra i la mostra s'uneix al suport de la mostra amb cola conductora per a l'observació directa.
Materials a granel no conductors (o poc conductors): primer utilitzeu el mètode de recobriment per tractar la mostra per evitar l'acumulació de càrrega i afectar la qualitat de la imatge.
mostra de pols
Mètode de dispersió directa:
L'adhesiu de doble cara s'enganxa a la làmina de coure, les partícules de la mostra a provar s'hi escampen directament amb l'ajut de boles de cotó i la mostra es bufa suaument amb la bola de neteja de les orelles per eliminar-ne l'adhesiu i no fermament. partícules fixes.
Gireu la peça de vidre carregada de partícules, alineeu-la amb l'etapa de mostra preparada i toqueu suaument amb petites pinces o varetes de vidre per fer que les partícules fines caiguin uniformement a l'etapa de mostra.
Mètode de dispersió per ultrasons: poseu una petita quantitat de partícules en un vas de precipitats, afegiu-hi una quantitat adequada d'etanol i vibreu per ultrasons durant 5 minuts, després afegiu-la a la làmina de coure amb un comptagotes i deixeu-la assecar de manera natural.
Mètode de recobriment
Recobriment al buit
El mètode de recobriment per evaporació al buit (anomenat evaporació al buit) consisteix a escalfar la matèria primera que es formarà al recipient d'evaporació en una cambra de buit, de manera que els àtoms o molècules es vaporitzin i escapen de la superfície, formant un flux de vapor, que incideix sobre el sòlid (anomenat substrat). o substrat), el mètode de condensació formant una pel·lícula sòlida.
recobriment de pulverització iònica
principi:
El recobriment de pulverització iònica és una descàrrega brillant en una cambra de pulverització parcialment aspirada per generar ions de gas positius; sota l'acceleració de la tensió entre el càtode (objectiu) i l'ànode (mostra), els ions carregats positivament bombardegen la superfície del càtode, el material de la superfície del càtode està atomitzat; els àtoms neutres formats s'escampen des de totes direccions i cauen a la superfície de la mostra, formant així una pel·lícula uniforme a la superfície de la mostra.
Característiques:
Per a qualsevol material a xapar, sempre que es pugui convertir en un objectiu, es pot realitzar la pulverització catòdica (adequada per preparar materials difícils d'evaporar i no és fàcil obtenir materials de pel·lícula fina corresponents a compostos d'alta puresa). );
La pel·lícula obtinguda per sputtering està ben unida al substrat;
El consum de metalls preciosos és menor, només uns pocs mil·ligrams cada vegada;
El procés de sputtering té una bona repetibilitat, es pot controlar el gruix de la pel·lícula i, al mateix temps, es pot obtenir una pel·lícula amb un gruix uniforme en un substrat de gran àrea.
Mètode de sputtering: sputtering DC, sputtering de radiofreqüència, sputtering de magnetrons, sputtering reactiu.
1. Sputtering DC
Poques vegades s'utilitza perquè la velocitat de deposició és massa baixa ~0.1μm/min, el substrat s'escalfa, l'objectiu ha de ser conductor, tensió de CC alta i pressió d'aire alta.
Avantatges: dispositiu senzill, fàcil de controlar, bona repetibilitat de l'encofrat.
Desavantatges: alta pressió de treball (10-2Torr), la bomba de buit alt no funciona;
Baixa taxa de deposició, alt augment de la temperatura del substrat, només es poden utilitzar objectius metàl·lics (els objectius aïllants fan que s'acumulin ions positius)
2. Sputtering de RF
Freqüència de RF: 13,56 MHz
Característiques:
Els electrons fan moviment oscil·lant, que allarga el camí i ja no necessita alta tensió.
Les pel·lícules primes dielèctriques aïllants es poden preparar mitjançant sputtering per radiofreqüència
L'efecte de polarització negatiu de la RF sputtering fa que sigui similar a la sputtering DC.
3. Sputtering amb magnetrons
Principi: utilitzeu el camp magnètic per canviar la direcció del moviment dels electrons, restringir i ampliar la trajectòria dels electrons, millorar la probabilitat d'ionització dels electrons al gas de treball i utilitzar eficaçment l'energia dels electrons. Per tant, la pulverització de l'objectiu causada pel bombardeig d'ions positius a l'objectiu és més eficaç, i la pulverització es pot dur a terme en condicions de pressió d'aire més baixes. sobre substrats que només es poden dipositar a temps.
