Il rivestimento sputter per la preparazione dei campioni al SEM prevede l'applicazione di uno strato sottilissimo di metallo elettricamente conduttivo su campioni non conduttivi o scarsamente conduttivi.
Questo processo è fondamentale per prevenire la carica e migliorare la qualità delle immagini SEM aumentando il rapporto segnale/rumore grazie a una migliore emissione di elettroni secondari.
Lo spessore tipico dello strato metallico spruzzato varia da 2 a 20 nm e i metalli comunemente utilizzati sono oro, oro/palladio, platino, argento, cromo e iridio.
Che cos'è la preparazione del campione per il rivestimento sputter? 5 punti chiave da conoscere
1. Scopo del rivestimento sputter
Il rivestimento sputter è utilizzato principalmente per preparare campioni non conduttivi o scarsamente conduttivi per la microscopia elettronica a scansione (SEM).
Senza un rivestimento conduttivo, questi campioni possono accumulare campi elettrici statici, causando distorsioni dell'immagine o danni al campione dovuti all'interazione con il fascio di elettroni.
2. Meccanismo del rivestimento sputter
Il processo prevede una tecnica di deposizione sputter in cui un bersaglio metallico viene bombardato con particelle energetiche (di solito ioni), provocando l'espulsione di atomi dal bersaglio e il loro deposito sul campione.
In questo modo si forma uno strato sottile e uniforme di metallo che fornisce conduttività elettrica al campione.
3. Vantaggi del rivestimento sputter
Prevenzione della carica: Fornendo un percorso conduttivo, il rivestimento sputter impedisce l'accumulo di cariche sul campione, che altrimenti devierebbero il fascio di elettroni e degraderebbero la qualità dell'immagine.
Miglioramento dell'emissione di elettroni secondari: I metalli conduttivi come l'oro e il platino sono in grado di emettere elettroni secondari quando vengono colpiti da un fascio di elettroni. Ciò aumenta l'intensità del segnale, migliorando la risoluzione e il contrasto delle immagini SEM.
Riduzione del danno termico: Un rivestimento conduttivo aiuta anche a dissipare il calore generato dal fascio di elettroni, riducendo il rischio di danni termici ai campioni sensibili.
4. Tipi di metalli utilizzati
Per il rivestimento sputter possono essere utilizzati diversi metalli, ciascuno con i suoi vantaggi a seconda dei requisiti specifici dell'analisi SEM.
Ad esempio, l'oro/palladio è spesso utilizzato per la sua eccellente conduttività e resistenza all'ossidazione, mentre il platino fornisce un rivestimento robusto adatto all'imaging ad alta risoluzione.
5. Limitazioni e alternative
Sebbene i rivestimenti metallici siano utili per la maggior parte delle immagini SEM, possono interferire con la spettroscopia a raggi X a causa dell'elevato numero atomico dei metalli.
In questi casi, è preferibile un rivestimento in carbonio, che non influisce significativamente sul segnale dei raggi X e fornisce una conduttività adeguata.
In sintesi, il rivestimento sputter è una tecnica di preparazione del campione vitale nel SEM che migliora la qualità e l'affidabilità delle immagini garantendo che i campioni siano elettricamente conduttivi, prevenendo così gli artefatti e migliorando la rilevazione del segnale.
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