In der Rasterelektronenmikroskopie (REM) wird das Sputtern eingesetzt, um eine leitende Beschichtung auf der Probe zu erzeugen. Dies ist entscheidend, um qualitativ hochwertige Bilder zu erhalten und eine Beschädigung der Probe während der Analyse zu verhindern.
Diese Technik ist besonders vorteilhaft für Proben mit komplexen Formen oder solche, die hitzeempfindlich sind, wie z. B. biologische Präparate.
5 Hauptgründe, warum Sputtern im SEM unverzichtbar ist
1. Die Bedeutung der Leitfähigkeit
Im REM interagiert der Elektronenstrahl mit der Oberfläche der Probe, um Bilder zu erzeugen. Wenn die Probe nicht leitfähig ist, kann sie beim Auftreffen des Elektronenstrahls Ladungen ansammeln. Dies führt zu einer schlechten Bildqualität und einer möglichen Beschädigung der Probe.
Das Aufsputtern einer leitfähigen Metallschicht auf die Probe verhindert diese Probleme, indem es einen Weg für die Ableitung der Ladung schafft.
2. Vorteil für komplexe Formen
Durch Sputtern lassen sich komplexe, dreidimensionale Oberflächen gleichmäßig beschichten. Dies ist entscheidend für REM-Proben, die komplizierte Geometrien aufweisen können.
Durch diese Gleichmäßigkeit wird sichergestellt, dass der Elektronenstrahl gleichmäßig über die gesamte Probenoberfläche einwirkt, was zu klareren und detaillierteren Bildern führt.
3. Schonender Umgang mit hitzeempfindlichen Materialien
Beim Sputtern werden hochenergetische Teilchen eingesetzt, die jedoch zu einer Abscheidung der Metallschicht bei niedriger Temperatur führen. Aufgrund dieser Eigenschaft eignet es sich für die Beschichtung hitzeempfindlicher Materialien wie biologischer Proben, ohne diese thermisch zu schädigen.
Die niedrige Temperatur gewährleistet, dass die Struktur und die Eigenschaften der Probe intakt bleiben.
4. Bessere Bildqualität und Auflösung
Das Sputtern schützt die Probe nicht nur vor Strahlenschäden, sondern verbessert auch die Sekundärelektronenemission. Diese ist die wichtigste Informationsquelle bei der REM-Bildgebung.
Diese Verbesserung führt zu einer besseren Kantenauflösung und einer geringeren Strahldurchdringung, was zu qualitativ hochwertigeren Bildern mit mehr Details führt.
5. Vielseitigkeit bei der Materialauswahl
Die Wahl des Sputtermaterials kann auf die spezifischen Anforderungen der REM-Analyse zugeschnitten werden. Techniken wie das Ionenstrahlsputtern und die E-Beam-Verdampfung bieten eine präzise Kontrolle über den Beschichtungsprozess.
Dadurch wird die Qualität der REM-Bilder weiter verbessert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Sputtern eine wichtige Probenvorbereitungstechnik im REM ist, die die Leitfähigkeit der Probe gewährleistet, empfindliche Strukturen schützt und die Qualität der erhaltenen Bilder verbessert.
Diese Methode ist für eine Vielzahl von Anwendungen unverzichtbar, insbesondere dort, wo hochauflösende Bilder und die Erhaltung der Probenintegrität von größter Bedeutung sind.
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