Taramalı elektron mikroskobu sem teknolojisi üzerine tartışma
SEM testi öğeleri
1. Malzeme yüzey morfolojisi analizi, mikro alan morfolojisi gözlemi
2. Çeşitli malzemelerin şeklini, boyutunu, yüzeyini, enine kesitini ve parçacık boyutu dağılımını analiz edin
3. Çeşitli ince film örneklerinin yüzey morfolojisi gözlemi, film pürüzlülüğü ve film kalınlığı analizi
SEM numune hazırlama, TEM numune hazırlamadan daha basittir ve gömme ve kesit alma gerektirmez.
Örnek istek:
Numune katı olmalıdır; toksik olmayan, radyoaktif olmayan, çevreyi kirletmeyen, manyetik olmayan, susuz ve kararlı bileşim gereksinimlerini karşılar.
Hazırlama ilkeleri:
Yüzeyi kirli olan numune, numunenin yüzey yapısını bozmadan uygun şekilde temizlenmeli ve ardından kurutulmalıdır;
Yeni kırılan kırıkların veya bölümlerin, kırığın veya yüzeyin yapısal durumuna zarar vermemek için genellikle tedavi edilmesi gerekmez;
Numunenin aşındırılacak yüzeyi veya kırığı temizlenmeli ve kurutulmalıdır;
Manyetik numuneler önceden manyetikliği giderilir;
Numunenin boyutu, alete ayrılmış numune tutucunun boyutuna uygun olmalıdır.
Yaygın yöntemler:
Toplu numune
Blok iletken malzeme: numune hazırlama gerekmez ve numune, doğrudan gözlem için iletken yapıştırıcı ile numune tutucuya yapıştırılır.
Toplu iletken olmayan (veya zayıf iletken) malzemeler: yük birikimini önlemek ve görüntü kalitesini etkilemek için önce numuneyi işlemek için kaplama yöntemini kullanın.
toz örneği
Doğrudan dağılım yöntemi:
Çift taraflı yapışkan bakır levha üzerine yapıştırılır, test edilecek numunenin parçacıkları pamuk topları yardımıyla doğrudan üzerine saçılır ve ekli ve sıkıca değil çıkarmak için numune kulak temizleme topu ile hafifçe üflenir. sabit parçacıklar
Parçacıklarla dolu cam parçayı ters çevirin, hazırlanan numune aşamasıyla hizalayın ve ince parçacıkların numune aşamasına eşit şekilde düşmesini sağlamak için küçük cımbız veya cam çubuklarla hafifçe vurun.
Ultrasonik dispersiyon yöntemi: bir behere az miktarda parçacık koyun, uygun miktarda etanol ekleyin ve 5 dakika boyunca ultrasonik olarak titreştirin, ardından bir damlalık ile bakır levhaya ekleyin ve doğal olarak kurumasını bekleyin.
kaplama yöntemi
Vakum kaplama
Vakumlu buharlaştırma kaplama yöntemi (vakumlu buharlaştırma olarak anılır), buharlaştırma kabında oluşacak ham maddenin bir vakum odasında ısıtılması, böylece atomların veya moleküllerin buharlaşarak yüzeyden kaçarak bir buhar akışı oluşturmasıdır. katı (substrat olarak adlandırılır) üzerinde olaydır. veya substrat) yüzeyi, katı bir film oluşturan yoğuşma yöntemi.
iyon püskürtme kaplama
prensip:
İyon püskürtme kaplaması, pozitif gaz iyonları üretmek için kısmen vakumlu bir püskürtme odasında bir akkor deşarjdır; katot (hedef) ve anot (numune) arasındaki voltajın hızlanması altında, pozitif yüklü iyonlar katodun yüzeyini bombalar, Katot yüzey malzemesi atomize olur; oluşan nötr atomlar her yönden püskürtülür ve numunenin yüzeyine düşer, böylece numunenin yüzeyinde düzgün bir film oluşturur.
Özellikler:
Kaplanacak herhangi bir malzeme için, bir hedef haline getirilebildiği sürece püskürtme gerçekleştirilebilir (buharlaşması zor malzemelerin hazırlanması için uygundur ve yüksek saflıkta bileşiklere karşılık gelen ince film malzemeleri elde etmek kolay değildir) );
Püskürtme ile elde edilen film alt tabakaya iyi bir şekilde bağlanmıştır;
Değerli metallerin tüketimi daha azdır, her seferinde sadece birkaç miligramdır;
Püskürtme işlemi iyi bir tekrarlanabilirliğe sahiptir, film kalınlığı kontrol edilebilir ve aynı zamanda geniş alanlı bir alt tabaka üzerinde tek tip kalınlığa sahip bir film elde edilebilir.
Püskürtme yöntemi: DC püskürtme, radyo frekansı püskürtme, magnetron püskürtme, reaktif püskürtme.
1. DC püskürtme
Biriktirme hızı ~0.1μm/dak çok düşük olduğundan, alt tabaka ısındığından, hedef iletken, yüksek DC voltajı ve yüksek hava basıncı olduğundan nadiren kullanılır.
Avantajları: basit cihaz, kontrolü kolay, iyi kalıp tekrarlanabilirliği.
Dezavantajlar: yüksek çalışma basıncı (10-2Torr), yüksek vakum pompası çalışmıyor;
Düşük birikme oranı, yüksek yüzey sıcaklığı artışı, yalnızca metal hedefler kullanılabilir (yalıtkan hedefler pozitif iyonların birikmesine neden olur)
2. RF püskürtme
RF frekansı: 13.56MHz
Özellikler:
Elektronlar, yolu uzatan ve artık yüksek voltaj gerektirmeyen salınım hareketi yapar.
Yalıtkan Dielektrik İnce Filmler Radyo Frekansı Püskürtme ile Hazırlanabilir
RF püskürtmenin negatif yanlılık etkisi, onu DC püskürtmeye benzer hale getirir.
3. Magnetron püskürtme
İlke: Elektron hareketinin yönünü değiştirmek, elektronların yörüngesini kısıtlamak ve uzatmak, elektronların çalışma gazına iyonlaşma olasılığını artırmak ve elektronların enerjisini etkili bir şekilde kullanmak için manyetik alanı kullanın. Bu nedenle hedef üzerine pozitif iyonların bombardımanı ile oluşan hedef püskürtme daha etkili olur ve püskürtme daha düşük hava basıncı koşullarında gerçekleştirilebilir. sadece zamanında uygulanabilen yüzeylerde.
