
扫描电子显微镜(SEM)技术的有效性,高度依赖于待测样品是否符合严格的仪器要求。不适宜的样品不仅无法获得准确的微观形貌与成分信息,更可能对精密设备造成污染与损伤。因此,规范的样品制备是SEM分析中至关重要的一环。本文系统阐述了SEM对样品的基本要求及常见样品的制样方法和注意事项,旨在为研究者获得可靠数据提供关键的技术支撑。
SEM样品要求
1、 固体且干燥
样品必须为固体。含水、油或其他挥发性物质的样品严禁直接放入样品室,因为它们会在高真空中挥发,破坏真空度、污染镜筒和探测器,并可能在样品表面沸腾,造成结构破坏。
2、具有导电性
导电性良好的样品(如金属):是最理想的样品,可直接进行观察。
不导电或导电性差的样品(如陶瓷、高分子、生物样品):电子束扫描时,电荷会在表面累积,产生“荷电效应”,导致图像扭曲、晃动、异常亮线等,无法正常观察。在上机前需要在样品表面镀一层导电膜,如Au/Pt/C等。
3、尺寸与形状适配
样品尺寸需适合样品台,通常直径不超过数厘米,高度不超过1-2厘米。形状不规则的样品需要确保能稳定固定,以避免在观察时移动。
4、清洁无污染
样品表面的灰尘、油脂等污染物会干扰原始形貌观察,并可能在电子束照射下产生污染物,影响分析结果并污染电镜。
不同种类样品台
粉末样品制样台

截面样品制样台

不同种类样品制样方法
粉末:直接粘在导电胶上,如果容易团聚,可采用无水乙醇、去离子水等超声分散,滴在硅片等基底上;
注意:切勿将胶带直接按压在粉体中或用药匙取大量粉体按压在胶带上
液体:配合合适的浓度(是否稀释,稀释倍数),超声分散,滴在单晶硅片、铜片、石英玻璃片等基底上;
注意:①溶剂不能对观察的样品有影响,不能选择易污染电镜的有机溶剂
②稀释时,粉体量不宜多,以超声分散后溶液颜色不会变为不透明为准
③滴的过程中,将钉台微微倾斜,可加速液滴干燥并得到不同浓度试样
颗粒/块体(小尺寸):直接粘在导电胶上,不规则样品可镶嵌、磨样抛光(机械抛光、氩离子抛光、FIB等)
块体截面:观察截面需要裁剪、抛光(硬度大)、液氮脆断处理(硬度小、韧性差)或氩离子抛光
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