Die Goldsputterbeschichtung ist ein wichtiges Verfahren in der Rasterelektronenmikroskopie (REM). Sie trägt dazu bei, Aufladungen zu verhindern und die Qualität der Bilder zu verbessern. Die Dicke dieser Beschichtung liegt normalerweise zwischen 2 und 20 Nanometern. Diese ultradünne Schicht wird auf nicht oder schlecht leitende Proben aufgetragen. Sie verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis, indem sie die Emission von Sekundärelektronen erhöht.
5 wichtige Punkte werden erklärt
1. Zweck und Anwendung
Die Goldsputterbeschichtung wird im REM hauptsächlich zur Beschichtung nicht oder schlecht leitender Proben verwendet. Diese Beschichtung ist wichtig, weil sie die Ansammlung statischer elektrischer Felder auf der Probe verhindert. Dies könnte sonst den Abbildungsprozess stören. Außerdem erhöht die metallische Beschichtung die Emission von Sekundärelektronen von der Probenoberfläche. Dadurch werden die Sichtbarkeit und die Klarheit der vom REM aufgenommenen Bilder verbessert.
2. Dickenbereich
Die typische Dicke von gesputterten Goldschichten für das REM liegt zwischen 2 und 20 Nanometern. Dieser Bereich wird gewählt, um sicherzustellen, dass die Beschichtung dünn genug ist, um die feinen Details der Probe nicht zu verdecken. Sie ist auch dick genug, um eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit und Sekundärelektronenemission zu gewährleisten.
3. Spezifische Beispiele und Techniken
In einem Beispiel wurde ein 6-Zoll-Wafer mit 3 Nanometern Gold/Palladium (Au/Pd) mit einem SC7640 Sputter Coater beschichtet. Die Einstellungen waren 800 V und 12 mA mit Argongas und einem Vakuum von 0,004 bar. Die Beschichtung war auf dem gesamten Wafer gleichmäßig. Ein weiteres Beispiel ist die Abscheidung einer 2-Nanometer-Platinschicht auf einer kohlenstoffbeschichteten Formvar-Folie, ebenfalls mit dem Sputter Coater SC7640. Die Einstellungen waren 800 V und 10 mA mit Argongas und einem Vakuum von 0,004 bar.
4. Technische Details und Formeln
Die Dicke der Au/Pd-Schicht kann mit der folgenden Formel berechnet werden: [ Th = 7,5 I t ]. Dabei ist ( Th ) die Dicke in Angström, ( I ) der Strom in mA und ( t ) die Zeit in Minuten. Diese Formel ist anwendbar, wenn die Spannung 2,5KV und der Abstand zwischen Target und Probe 50mm beträgt.
5. Beschränkungen und Eignung
Gold ist aufgrund seiner hohen Sekundärelektronenausbeute nicht ideal für die Bildgebung mit hoher Vergrößerung. Dies führt zu schnellem Sputtern und der Bildung von großen Inseln oder Körnern in der Beschichtung. Diese Strukturen können bei hohen Vergrößerungen sichtbar werden und möglicherweise die Details der Probenoberfläche verdecken. Daher eignet sich das Goldsputtern besser für die Abbildung bei niedrigeren Vergrößerungen, in der Regel unter 5000×.
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