ينطوي الطلاء المعدني للفحص المجهري الإلكتروني بالمسح الضوئي (SEM) عادةً على تطبيق طبقة رقيقة للغاية من المعادن الموصلة للكهرباء مثل الذهب (Au) أو الذهب/البلاديوم (Au/Paladium) أو البلاتين (Pt) أو الفضة (Ag) أو الكروم (Cr) أو الإيريديوم (Ir). هذه العملية، المعروفة باسم طلاء الرذاذ، ضرورية للعينات غير الموصلة أو ضعيفة التوصيل لمنع الشحن وتحسين جودة الصور من خلال تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء.
شرح مفصل:
-
الغرض من طلاء المعادن:
-
في SEM، يتم تطبيق الطلاء المعدني على العينات غير الموصلة للكهرباء أو ضعيفة التوصيل الكهربائي. وهذا ضروري لأن مثل هذه العينات يمكن أن تتراكم فيها مجالات كهربائية ساكنة، مما يؤدي إلى تأثيرات شحن تشوه الصورة وتتداخل مع حزمة الإلكترون. من خلال طلاء العينة بمعدن موصل للكهرباء، يتم التخفيف من هذه المشاكل، مما يسمح بتصوير أوضح وأكثر دقة.أنواع المعادن المستخدمة:
-
- المعدن الأكثر استخدامًا للطلاء بالرش هو الذهب نظرًا لموصلية عالية وحجم حبيباته الصغير، وهو مثالي للتصوير عالي الدقة. تُستخدم أيضًا معادن أخرى مثل البلاتين والفضة والكروم، اعتمادًا على المتطلبات المحددة للتحليل أو الحاجة إلى التصوير فائق الدقة. على سبيل المثال، غالبًا ما يُستخدم البلاتين بسبب إنتاجيته الثانوية العالية للإلكترونات، بينما توفر الفضة ميزة قابلية الانعكاس، والتي يمكن أن تكون مفيدة في بعض الإعدادات التجريبية.فوائد الطلاءات المعدنية:
- تقليل تلف الشعاع: يمكن أن تحمي الطلاءات المعدنية العينة من التلف الناتج عن حزمة الإلكترونات، وهو أمر مهم بشكل خاص للمواد الحساسة للحزمة.
- زيادة التوصيل الحراري: يساعد ذلك في تبديد الحرارة الناتجة عن حزمة الإلكترونات، مما يمنع التلف الحراري للعينة.
- تحسين انبعاث الإلكترونات الثانوية: تعمل الطلاءات المعدنية على تحسين انبعاث الإلكترونات الثانوية، والتي تُعد ضرورية للتصوير في SEM. وهذا يؤدي إلى نسبة إشارة إلى ضوضاء أفضل وصور أوضح.
-
تقليل اختراق الشعاع وتحسين دقة الحواف: يمكن أن تقلل الطلاءات المعدنية من عمق اختراق شعاع الإلكترون للعينة، مما يحسن من دقة حواف ميزات العينة.
-
سُمك الطلاء:
تتراوح سماكة الأغشية المعدنية المنبثقة عادةً من 2 إلى 20 نانومتر. تعتمد السماكة المثلى على الخصائص المحددة للعينة ومتطلبات تحليل SEM. على سبيل المثال، قد يكون الطلاء الأقل سمكًا كافيًا لتقليل تأثيرات الشحن، بينما قد تكون هناك حاجة إلى طلاء أكثر سمكًا للحصول على دقة حافة أفضل أو إنتاجية أعلى للإلكترونات الثانوية.
التطبيق في عينات مختلفة:
