مناقشة حول تقنية المسح بالمجهر الإلكتروني
عناصر اختبار SEM
1. تحليل مورفولوجيا سطح المواد ، مراقبة مورفولوجيا المنطقة الدقيقة
2. تحليل الشكل والحجم والسطح والمقطع العرضي وتوزيع حجم الجسيمات للمواد المختلفة
3. مراقبة التشكل السطحي ، وخشونة الفيلم ، وتحليل سماكة الفيلم لعينات الأغشية الرقيقة المختلفة
يعد تحضير عينة SEM أبسط من إعداد عينة TEM ولا يتطلب التضمين والتقطيع.
طلب عينة:
يجب أن تكون العينة صلبة ؛ تلبية متطلبات التركيب غير السامة وغير المشعة وغير الملوثة وغير المغناطيسية واللامائية والمستقرة.
مبادئ التحضير:
يجب تنظيف العينة الملوثة سطحها بشكل صحيح دون إتلاف بنية سطح العينة ، ثم تجفيفها ؛
لا تحتاج الكسور أو الأقسام المكسورة حديثًا إلى المعالجة ، حتى لا تتلف الحالة الهيكلية للكسر أو السطح ؛
يجب تنظيف وتجفيف سطح أو كسر العينة المراد تآكلها ؛
العينات المغناطيسية قبل مغنطيتها ؛
يجب أن يكون حجم العينة مناسبًا لحجم حامل العينة المخصص للأداة.
الطرق الشائعة:
عينة كبيرة
المواد الموصلة للكتل: لا يلزم تحضير العينة ، ويتم ربط العينة بحامل العينة بغراء موصل للمراقبة المباشرة.
المواد السائبة غير الموصلة (أو سيئة التوصيل): استخدم أولاً طريقة الطلاء لمعالجة العينة لتجنب تراكم الشحنات والتأثير على جودة الصورة.
عينة مسحوق
طريقة التشتت المباشر:
اللاصق ذو الوجهين عالق على الصفيحة النحاسية ، وتنتشر جزيئات العينة المراد اختبارها مباشرة عليها بمساعدة كرات قطنية ، ويتم نفخ العينة برفق باستخدام كرة تنظيف الأذن لإزالة الجزء الموصول وليس بإحكام الجسيمات الثابتة.
اقلب القطعة الزجاجية المحملة بالجزيئات ، وقم بمحاذاةها مع مرحلة العينة المعدة ، واضغط برفق باستخدام ملاقط صغيرة أو قضبان زجاجية لجعل الجسيمات الدقيقة تسقط بالتساوي في مرحلة العينة.
طريقة التشتت بالموجات فوق الصوتية: ضع كمية صغيرة من الجسيمات في دورق ، وأضف كمية مناسبة من الإيثانول ، وقم بالاهتزاز بالموجات فوق الصوتية لمدة 5 دقائق ، ثم أضفها إلى الصفيحة النحاسية بقطارة ، واتركها تجف بشكل طبيعي.
طريقة الطلاء
طلاء الفراغ
طريقة الطلاء بالتبخير بالفراغ (يشار إليها باسم التبخر الفراغي) هي تسخين المادة الخام المراد تشكيلها في حاوية التبخر في غرفة مفرغة ، بحيث تتبخر الذرات أو الجزيئات وتفلت من السطح ، مكونة تدفق بخار ، والذي حادثة على المادة الصلبة (تسمى الركيزة). أو الركيزة) ، طريقة التكثيف لتشكيل فيلم صلب.
طلاء الاخرق الأيوني
مبدأ:
الطلاء المتطاير الأيوني هو تفريغ توهج في غرفة الرش التي تم تفريغها جزئيًا لتوليد أيونات غاز موجبة ؛ تحت تسارع الجهد بين الكاثود (الهدف) والأنود (العينة) ، تقصف الأيونات الموجبة سطح الكاثود ، وتتحلل مادة سطح الكاثود ؛ تتناثر الذرات المتعادلة المتكونة من جميع الاتجاهات وتسقط على سطح العينة ، وبالتالي تشكل غشاء موحدًا على سطح العينة.
سمات:
بالنسبة لأي مادة يتم طلاءها ، طالما أنه يمكن تحويلها إلى هدف ، يمكن تحقيق الرش (مناسب لتحضير المواد التي يصعب تبخرها ، وليس من السهل الحصول على مواد رقيقة تتوافق مع مركبات عالية النقاء ) ؛
الفيلم الذي تم الحصول عليه عن طريق الاخرق مرتبط جيدًا بالركيزة ؛
استهلاك المعادن الثمينة أقل ، فقط حوالي بضعة مليغرامات في كل مرة ؛
تتميز عملية الرش بإمكانية تكرار جيدة ، ويمكن التحكم في سماكة الفيلم ، وفي نفس الوقت ، يمكن الحصول على فيلم بسماكة موحدة على طبقة سفلية كبيرة.
طريقة الاخرق: الاخرق بالتيار المستمر ، الاخرق بالترددات الراديوية ، الاخرق المغنطروني ، الاخرق التفاعلي.
1. DC الاخرق
نادرًا ما يتم استخدامه نظرًا لأن معدل الترسيب منخفض جدًا ~ 0. 1 ميكرومتر / دقيقة ، مع ارتفاع درجة حرارة الركيزة ، ويجب أن يكون الهدف موصلًا ، وبجهد تيار مستمر عالي ، وضغط هواء مرتفع.
المزايا: جهاز بسيط ، سهل التحكم ، قابلية جيدة للتكرار.
العيوب: ضغط عمل مرتفع (10-2 Torr) ، مضخة تفريغ عالية لا تعمل ؛
معدل الترسيب المنخفض ، ارتفاع درجة حرارة الركيزة المرتفعة ، يمكن استخدام الأهداف المعدنية فقط (تؤدي الأهداف العازلة إلى تراكم الأيونات الموجبة)
2. RF الاخرق
تردد الترددات اللاسلكية: 13.56 ميجا هرتز
سمات:
تقوم الإلكترونات بحركة متذبذبة ، مما يطيل المسار ولم يعد بحاجة إلى جهد عالٍ.
يمكن تحضير الأغشية الرقيقة العازلة للكهرباء عن طريق رش الترددات الراديوية
تأثير التحيز السلبي لتدفق التردد اللاسلكي يجعله مشابهًا لتلطيخ التيار المستمر.
3. الاخرق المغنطرون
المبدأ: استخدم المجال المغناطيسي لتغيير اتجاه حركة الإلكترونات ، وتقييد مسار الإلكترونات وتمديده ، وتحسين احتمالية تأين الإلكترونات إلى غاز العمل ، واستخدام طاقة الإلكترونات بشكل فعال. لذلك ، فإن الهدف من الاخرق الناجم عن قصف الأيونات الموجبة على الهدف يكون أكثر فعالية ، ويمكن تنفيذ الاخرق تحت ظروف ضغط الهواء المنخفض. على ركائز لا يمكن إيداعها إلا في الوقت المناسب.
