Bei der Sputterbeschichtung zur Vorbereitung von REM-Proben wird eine hauchdünne Schicht aus elektrisch leitendem Metall auf nicht oder schlecht leitende Proben aufgebracht. Dieses Verfahren ist entscheidend, um Aufladung zu verhindern und die Qualität der REM-Bilder zu verbessern, indem das Signal-Rausch-Verhältnis durch verbesserte Sekundärelektronenemission erhöht wird. Die typische Dicke der gesputterten Metallschicht liegt zwischen 2 und 20 nm, und zu den üblicherweise verwendeten Metallen gehören Gold, Gold/Palladium, Platin, Silber, Chrom und Iridium.
Ausführliche Erläuterung:
-
Zweck der Sputter-Beschichtung:
-
Die Sputterbeschichtung wird in erster Linie verwendet, um nicht oder nur schlecht leitende Proben für die Rasterelektronenmikroskopie (REM) vorzubereiten. Ohne eine leitfähige Beschichtung können diese Proben statische elektrische Felder akkumulieren, was zu Bildverzerrungen oder Beschädigungen der Probe durch die Wechselwirkung mit dem Elektronenstrahl führen kann.Mechanismus der Sputter-Beschichtung:
-
- Bei diesem Verfahren wird ein Metalltarget mit energetischen Teilchen (in der Regel Ionen) beschossen, wodurch Atome aus dem Target herausgeschleudert werden und sich auf der Probe ablagern. So entsteht eine dünne, gleichmäßige Metallschicht, die der Probe elektrische Leitfähigkeit verleiht.Vorteile der Sputter-Beschichtung:
- Verhinderung von Aufladungen: Durch die Bereitstellung eines leitfähigen Pfades verhindert die Sputterbeschichtung die Ansammlung von Ladungen auf der Probe, die andernfalls den Elektronenstrahl ablenken und die Bildqualität beeinträchtigen würden.
- Verstärkung der Sekundärelektronenemission: Leitende Metalle wie Gold und Platin emittieren beim Auftreffen eines Elektronenstrahls Sekundärelektronen. Dadurch wird die Signalstärke erhöht und die Auflösung und der Kontrast der REM-Bilder verbessert.
-
Verringerung von thermischen Beschädigungen: Eine leitfähige Beschichtung trägt auch zur Ableitung der vom Elektronenstrahl erzeugten Wärme bei, wodurch das Risiko thermischer Schäden an empfindlichen Proben verringert wird.
-
Verwendete Metallsorten:
Für die Sputterbeschichtung können verschiedene Metalle verwendet werden, von denen jedes seine Vorteile hat, je nach den spezifischen Anforderungen der REM-Analyse. So wird beispielsweise Gold/Palladium häufig wegen seiner hervorragenden Leitfähigkeit und Oxidationsbeständigkeit verwendet, während Platin eine robuste Beschichtung bietet, die sich für hochauflösende Bilder eignet.
Beschränkungen und Alternativen:
