Beim Sputtering-Verfahren im REM wird eine ultradünne Schicht aus elektrisch leitendem Metall auf nicht oder schlecht leitende Proben aufgebracht. Diese Technik ist von entscheidender Bedeutung, um die Aufladung der Probe aufgrund der Akkumulation statischer elektrischer Felder zu verhindern und die Erkennung von Sekundärelektronen zu verbessern, wodurch das Signal-Rausch-Verhältnis bei der REM-Bildgebung verbessert wird.
Ausführliche Erläuterung:
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Zweck der Sputter-Beschichtung:
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Die Sputterbeschichtung wird in erster Linie zur Vorbereitung nicht leitender Proben für die Rasterelektronenmikroskopie (REM) verwendet. Im REM muss die Probe elektrisch leitfähig sein, um den Elektronenfluss ohne elektrische Aufladung zu ermöglichen. Nichtleitende Materialien wie biologische Proben, Keramik oder Polymere können statische elektrische Felder aufbauen, wenn sie dem Elektronenstrahl ausgesetzt werden, wodurch das Bild verzerrt und die Probe beschädigt werden kann. Durch die Beschichtung dieser Proben mit einer dünnen Metallschicht (in der Regel Gold, Gold/Palladium, Platin, Silber, Chrom oder Iridium) wird die Oberfläche leitfähig, was die Ansammlung von Ladungen verhindert und ein klares, unverzerrtes Bild gewährleistet.Mechanismus des Sputterns:
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- Beim Sputtern wird die Probe in eine Sputtering-Maschine, eine abgedichtete Kammer, eingebracht. In dieser Kammer werden energetische Teilchen (in der Regel Ionen) beschleunigt und auf ein Zielmaterial (das abzuscheidende Metall) gerichtet. Durch den Aufprall dieser Teilchen werden Atome aus der Oberfläche des Targets herausgeschleudert. Diese ausgestoßenen Atome wandern dann durch die Kammer und lagern sich auf der Probe ab, wobei sie einen dünnen Film bilden. Diese Methode eignet sich besonders gut für die Beschichtung komplexer, dreidimensionaler Oberflächen und ist daher ideal für das REM, wo die Proben komplizierte Geometrien aufweisen können.Vorteile der Sputter-Beschichtung für SEM:
- Verhinderung von Aufladungen: Indem die Oberfläche leitfähig gemacht wird, verhindert die Sputter-Beschichtung die Ansammlung von Ladungen auf der Probe, die sonst den Elektronenstrahl stören und das Bild verzerren würden.
- Verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis: Die Metallbeschichtung erhöht die Emission von Sekundärelektronen von der Oberfläche der Probe, wenn diese vom Elektronenstrahl getroffen wird. Diese erhöhte Sekundärelektronenemission verbessert das Signal-Rausch-Verhältnis und damit die Qualität und Klarheit der REM-Bilder.
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Erhaltung der Integrität der Probe: Das Sputtern ist ein Niedrigtemperaturverfahren, das heißt, es kann bei wärmeempfindlichen Materialien eingesetzt werden, ohne thermische Schäden zu verursachen. Dies ist besonders wichtig für biologische Proben, die in ihrem natürlichen Zustand erhalten werden können, während sie für das REM vorbereitet werden.
Technische Daten:
