Il rivestimento in oro è un processo cruciale nella microscopia elettronica a scansione (SEM). Aiuta a prevenire la carica e a migliorare la qualità delle immagini. Lo spessore di questo rivestimento varia in genere da 2 a 20 nanometri. Questo strato ultrasottile viene applicato a campioni non conduttori o scarsamente conduttori. Migliora il rapporto segnale/rumore aumentando l'emissione di elettroni secondari.
5 punti chiave spiegati
1. Scopo e applicazione
Il rivestimento in oro viene utilizzato principalmente nel SEM per rivestire campioni non conduttivi o scarsamente conduttivi. Questo rivestimento è essenziale perché impedisce l'accumulo di campi elettrici statici sul campione. Questo potrebbe altrimenti interferire con il processo di imaging. Inoltre, il rivestimento metallico aumenta l'emissione di elettroni secondari dalla superficie del campione. Ciò migliora la visibilità e la chiarezza delle immagini acquisite dal SEM.
2. Gamma di spessori
Lo spessore tipico dei film d'oro sputtered per il SEM è compreso tra 2 e 20 nanometri. Questo intervallo viene scelto per garantire che il rivestimento sia abbastanza sottile da non oscurare i dettagli del campione. Lo spessore è inoltre sufficiente a garantire un'adeguata conducibilità elettrica e l'emissione di elettroni secondari.
3. Esempi e tecniche specifiche
In un esempio, un wafer da 6 pollici è stato rivestito con 3 nanometri di oro/palladio (Au/Pd) utilizzando uno Sputter Coater SC7640. Le impostazioni utilizzate erano 800 V e 12 mA con gas argon e un vuoto di 0,004 bar. Il rivestimento è risultato uniforme su tutto il wafer. Un altro esempio riguarda la deposizione di un film di platino di 2 nanometri su un film di Formvar rivestito di carbonio, sempre utilizzando lo Sputter Coater SC7640. Le impostazioni erano 800 V e 10 mA con gas argon e un vuoto di 0,004 bar.
4. Dettagli tecnici e formule
Lo spessore del rivestimento Au/Pd può essere calcolato con la formula: [ Th = 7,5 I t ]. Qui, ( Th ) è lo spessore in angstrom, ( I ) è la corrente in mA e ( t ) è il tempo in minuti. Questa formula è applicabile quando la tensione è di 2,5KV e la distanza tra bersaglio e campione è di 50 mm.
5. Limitazioni e idoneità
L'oro non è ideale per l'imaging ad alto ingrandimento a causa della sua elevata resa in elettroni secondari. Questo porta a un rapido sputtering e alla formazione di grandi isole o grani nel rivestimento. Queste strutture possono essere visibili ad alti ingrandimenti, oscurando potenzialmente i dettagli della superficie del campione. Pertanto, lo sputtering dell'oro è più adatto per l'imaging a ingrandimenti inferiori, in genere sotto i 5000×.
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