La microscopia elettronica a scansione (SEM) richiede un rivestimento in oro sui campioni non conduttivi principalmente per prevenire la carica e per aumentare il rapporto segnale/rumore, migliorando la qualità delle immagini.
Perché il SEM ha bisogno di un rivestimento in oro? 4 motivi chiave spiegati
1. Prevenzione della carica
I materiali non conduttivi, quando sono esposti al fascio di elettroni del SEM, possono accumulare campi elettrici statici, causando la carica del campione.
Questa carica può deviare il fascio di elettroni, distorcendo l'immagine e danneggiando potenzialmente il campione.
Rivestire il campione con un materiale conduttivo come l'oro aiuta a dissipare queste cariche, garantendo che il campione rimanga stabile sotto il fascio di elettroni.
2. Miglioramento del rapporto segnale/rumore
L'oro ha un elevato rendimento di elettroni secondari rispetto a molti materiali non conduttivi.
Quando un campione non conduttivo viene rivestito d'oro, gli elettroni secondari emessi aumentano, migliorando il segnale rilevato dal SEM.
L'aumento dell'intensità del segnale rispetto al rumore di fondo si traduce in immagini più chiare e dettagliate.
Il sottile strato d'oro (in genere 2-20 nm) è sufficiente a migliorare notevolmente le capacità di imaging senza alterare in modo significativo le caratteristiche superficiali del campione.
3. Considerazioni pratiche
Spessore del rivestimento e granulometria: Lo spessore del rivestimento d'oro e la sua interazione con il materiale del campione influenzano la granulometria del rivestimento.
Ad esempio, con l'oro o l'argento, si può prevedere una granulometria di 5-10 nm in condizioni standard.
Uniformità e copertura: Le tecniche di rivestimento sputter possono ottenere uno spessore uniforme su ampie aree, il che è fondamentale per ottenere immagini coerenti sul campione.
Selezione del materiale per l'analisi EDX: Se il campione richiede l'analisi a raggi X a dispersione di energia (EDX), è importante scegliere un materiale di rivestimento che non interferisca con la composizione elementare del campione per evitare sovrapposizioni spettrali.
4. Svantaggi del rivestimento sputter
Complessità dell'apparecchiatura: Il rivestimento sputter richiede attrezzature specializzate che possono essere complesse e costose.
Velocità di deposizione: Il processo può essere relativamente lento.
Effetti della temperatura: Il substrato può essere sottoposto a temperature elevate, che potrebbero essere dannose per alcuni campioni.
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In sintesi, il rivestimento d'oro al SEM è essenziale per i campioni non conduttivi per prevenire la carica e migliorare la chiarezza delle immagini aumentando il rapporto segnale/rumore.
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