在掃描電鏡（SEM）中，電荷積累是指電子束照射到非導電樣品表面時，電子無法從樣品表面逸出，導致表面帶電，影響圖像質量和分析結果。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。常見的導電涂層材料包括：

金（Au）：金涂層能有效導電，并且通常用于金屬或高分辨率成像。金涂層具有良好的導電性和較高的穩定性，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致的導電性，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電涂層，具有較低的厚度且不會影響樣品的微觀結構，適用于需要盡量少干擾樣品表面結構的情況。

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，低電壓掃描可能導致信號強度的下降，特別是在掃描高導電性材料時，因此須根據樣品的電導性和要求的成像效果進行適當調整。

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，減少電荷積累的風險。加熱樣品可以提高表面導電性，尤其對非導電材料（如陶瓷或高分子材料）特別有效。

加熱溫度通常在數十到幾百攝氏度之間，具體溫度要根據樣品的物理和化學性質來選擇。

4. 調整掃描條件

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射區域會有所變化。

5. 使用樣品電荷補償系統

現代的掃描電鏡通常配備 電荷補償系統，這是一種主動系統，通過對樣品表面施加一個反向電流（電子束注入），實時中和樣品表面的電荷積累。這種系統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。

電荷補償系統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. 使用電場導引

有些掃描電鏡可以通過調節 電子束的導引電場 來減少靜電荷的積累。通過設置樣品臺和電子束的適當電位差，可以引導電子束將積累的電荷帶走，避免靜電效應對成像質量的影響。

7. 樣品臺接地

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

8. 選擇適當的樣品制備方法

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。

熱處理或化學處理：對于某些材料，可以通過熱處理或化學處理增強其導電性，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。更多掃描電鏡產品及價格請咨詢