走査型電子顕微鏡SEM技術に関するディスカッション
SEM検査項目
1. 材料表面形態解析、微小領域形態観察
2. さまざまな材料の形状、サイズ、表面、断面、粒度分布を分析します
3. 各種薄膜サンプルの表面形態観察、膜粗さ、膜厚解析
SEM サンプルの準備は TEM サンプルの準備よりも簡単で、包埋や切片作成は必要ありません。
サンプルリクエスト:
サンプルは固体でなければなりません。 非毒性、非放射性、非汚染、非磁性、無水、安定した組成の要件を満たします。
準備の原則:
表面が汚染されたサンプルは、サンプルの表面構造を破壊することなく適切に洗浄し、その後乾燥する必要があります。
新たに壊れた骨折や部分は、通常、骨折や表面の構造状態を損傷しないように処理する必要はありません。
侵食されるサンプルの表面または割れ目は、洗浄して乾燥させる必要があります。
磁性サンプルは事前に消磁されています。
サンプルのサイズは、装置専用のサンプルホルダーのサイズに適している必要があります。
一般的な方法:
バルクサンプル
ブロック導電性材料: サンプルの準備は必要なく、サンプルは導電性接着剤でサンプルホルダーに接着されているため、直接観察できます。
バルクの非導電性 (または導電性が低い) 材料: 最初にコーティング法を使用してサンプルを処理し、電荷の蓄積と画質への影響を回避します。
粉末サンプル
直接分散法：
両面接着剤を銅シートに貼り付け、綿球を使用してテストするサンプルの粒子を直接その上に散布し、耳かきボールでサンプルを軽く吹き飛ばして、付着した固着していない粒子を取り除きます。固定粒子。
粒子を乗せたガラス片を裏返し、準備しておいたサンプルステージに合わせ、小さなピンセットやガラス棒で軽く叩き、微粒子をサンプルステージ上に均一に落とします。
超音波分散法：ビーカーに少量の粒子を入れ、適量のエタノールを加え、5分間超音波振動させた後、スポイトで銅板に加え、自然乾燥させます。
塗装方法
真空コーティング
真空蒸着法（真空蒸着といいます）は、真空チャンバー内で蒸着容器内で成膜する原料を加熱することにより、原子や分子が気化して表面から放出され、蒸気流を形成します。固体（基板と呼ばれます）に入射します。 または基板）表面、固体フィルムを形成する凝縮方法。
イオンスパッタリングコーティング
原理：
イオン スパッタリング コーティングは、部分的に真空にされたスパッタリング チャンバー内でグロー放電を行い、正のガス イオンを生成します。 カソード (ターゲット) とアノード (サンプル) の間の電圧が加速されると、正に帯電したイオンがカソードの表面に衝突し、カソードの表面物質が霧化されます。 形成された中性原子はあらゆる方向からスパッタリングされて試料表面に落下し、試料表面に均一な膜を形成します。
特徴：
ターゲットにできればどんなめっき材料でもスパッタリングが可能（難蒸発材料の作製に適しており、高純度の化合物に相当する薄膜材料を得るのは容易ではない） );
スパッタリングによって得られた膜は基板によく接着します。
貴金属の消費量は少なく、毎回わずか数ミリグラム程度です。
スパッタリングプロセスは再現性が良く、膜厚の制御が可能であると同時に、大面積の基板上に均一な膜厚の膜を得ることができます。
スパッタリング法：ＤＣスパッタリング、高周波スパッタリング、マグネトロンスパッタリング、反応性スパッタリング。
1. DCスパッタリング
堆積速度が約 0.1μm/min と低すぎるため、基板が加熱され、ターゲットは導電性、高 DC 電圧、および高い空気圧が必要であるため、めったに使用されません。
利点: シンプルな装置、制御が容易、型枠の再現性が良好。
欠点: 作動圧力が高い (10-2Torr)、高真空ポンプが動作しません。
低い成膜速度、高い基板温度上昇、金属ターゲットのみ使用可能 (絶縁ターゲットは陽イオンの蓄積を引き起こす)
2.RFスパッタリング
RF周波数：13.56MHz
特徴：
電子は振動運動をするため、経路が長くなり、高電圧は必要なくなります。
絶縁誘電体薄膜は高周波スパッタリングで作製可能
RF スパッタリングの負のバイアス効果により、DC スパッタリングと同様になります。
3. マグネトロンスパッタリング
原理：磁場を利用して電子の移動方向を変え、電子の軌道を拘束・延長し、作動ガスへの電子のイオン化確率を高め、電子のエネルギーを効果的に利用します。 このため、ターゲットへの正イオンの衝突によるターゲットスパッタリングがより効果的となり、より低い気圧条件下でもスパッタリングを行うことができる。 時間内にのみ堆積できる基板上に。
