眾所周知，掃描電子顯微鏡是由帶負(fù)電的電子束作為光源激發(fā)樣品產(chǎn)生信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)界面的微觀觀測(cè)。理論上，越高的電子束發(fā)射能量會(huì)帶來越高的分辨率和圖像襯度。但是實(shí)際測(cè)試過程中并不是發(fā)射能量越高越好，高能量的電子束一方面可能損傷樣品，另一方面會(huì)在導(dǎo)電性較差的樣品表面聚集，從而影響觀測(cè)效果。目前比較常用的樣品制備手段是利用離子濺射儀對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理，散布在樣品表面的金離子或者碳離子可以較好改善樣品導(dǎo)電性，從而緩解電荷積累對(duì)圖像質(zhì)量的影響。這種方案通常不會(huì)改變高能電子束對(duì)樣品表面的損傷，而且會(huì)增加樣品預(yù)處理流程。

      簡(jiǎn)而言之，使用常規(guī)手段無(wú)法同時(shí)保證拍攝導(dǎo)電性差的樣品的分辨率并且減輕樣品損傷。

圖1 電子束減速模式示意圖（圖片來源于百度）

      為解決上述難題，市面上掃描電鏡通常會(huì)配備電子束減速模式。這種技術(shù)是在樣品臺(tái)與級(jí)靴之間添加一個(gè)高壓。高能電子從級(jí)靴出射后會(huì)被這個(gè)減速電壓減速后再發(fā)射到樣品上。這樣的好處是一方面減小了電子束的穿透深度，減輕了電子束損傷并且更多采集到了樣品表面細(xì)節(jié)，另一方面還對(duì)信號(hào)電子施加了反向電壓，提高了圖像的襯度。可謂是兼具了高能電子束的高分辨率優(yōu)勢(shì)以及低能電子束的低電荷效應(yīng)優(yōu)勢(shì)。

     日前，澤攸科技ZEM15電鏡在電子束減速技術(shù)中取得重要進(jìn)展。話不多說，我們一起來看實(shí)拍效果吧。 

圖2 15 kV下常規(guī)模式拍攝的未噴金硅片表面

      未摻雜或者低摻雜的硅片通常導(dǎo)電性較差，需要對(duì)樣品噴金制樣后拍攝，或者采用低電壓拍攝。上圖采用ZEM15常規(guī)模式并且在15kV高電壓下對(duì)未噴金硅片表面進(jìn)行拍攝。電荷效應(yīng)影響了電子束成像，在高壓下表面細(xì)節(jié)無(wú)法看清。

圖3 15 kV下電子束減速模式拍攝的未噴金硅片

      采用電子束減速模式并且在15 kV高壓下對(duì)同一樣品進(jìn)行拍攝，可以清晰觀察到樣品表面形貌細(xì)節(jié)，硅片表面四棱錐形狀的單元清晰可見。

圖4 高倍下的電子束減速模式

      在高倍下也可以清晰觀察樣品表面細(xì)節(jié)。

圖5 15 kV常規(guī)模式拍攝的藥粉表面

    藥粉樣品是一種導(dǎo)電性極差的樣品，通常需要噴金或者在低電壓模式下觀測(cè)。上圖是15 kV高壓下采用常規(guī)模式拍攝的未噴金藥粉表面。可以看到因?yàn)殡姾尚?yīng)，圖片出現(xiàn)了模糊，嚴(yán)重影響了觀測(cè)效果。

圖6 15 kV電子束減速模式下的藥粉表面

      使用電子束減速模式后，可以清晰觀測(cè)到藥粉樣品表面細(xì)節(jié)。

      實(shí)驗(yàn)表面，澤攸科技自研的搭配ZEM15掃描電鏡的電子束減速技術(shù)可以有效緩解高加速電壓下的電荷效應(yīng)，從而使圖片可以同時(shí)兼具高加速電壓下的分辨率以及低加速電壓下的輕電荷效應(yīng)。

圖7：ZEM15臺(tái)式掃描電鏡

     以上研究是由澤攸科技自主研發(fā)的ZEM15臺(tái)式掃描電鏡完成。

      ZEM15的電子光學(xué)系統(tǒng)、探測(cè)器、電路控制系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng)和操作軟件均為澤攸科技自主研制。特別研制的電子光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使拍攝圖片具有更高的信噪比和對(duì)比度。配合信號(hào)采集帶寬，可以在視頻幀率下高質(zhì)量的流暢顯示樣品。只需鼠標(biāo)就可完成所有操作，無(wú)需光闌對(duì)中等復(fù)雜步驟。主機(jī)集成高壓及控制系統(tǒng)，便于移動(dòng)，安裝無(wú)需特殊環(huán)境。

以上就是澤攸科技介紹的ZEM15帶你看世界——臺(tái)式掃描電鏡下的蔥蓮花粉，關(guān)于掃描電鏡價(jià)格請(qǐng)咨詢