样品制备：如何使用喷金仪（离子溅射仪）改善SEM 成像

使用SEM前需要喷金的第一类样品是电子束敏感样品。这类样品主要是生物样品，但也可能是其他种类，例如塑料材料。SEM中的电子束具有较高能量，在与样品的相互作用过程中，它以热的形式将部分能量传递给样品。如果样品是由电子束敏感的材料制成，那么，这种相互作用会破坏部分甚至整个样品结构。在这种情况下，用一种非电子束敏感材料制成的表面镀层就可以起到保护层作用，防止此类损伤。

另一类经常需要溅射喷金的是非导电材料。由于它们的非导电性，其表面带有“电子陷阱”的作用。这种表面上的电子积累被称为“充电”，在图1a中可以看到，样品上产生了额外的白色区域，这会影响到样品的图像信息。

为了消除充电效应，一种常见的解决该问题的的方法是降低样品腔的真空度。这样可以在样品表面附近引入带有正电荷的分子。它们与充电电子相互中和，从而消除充电效应。这已经被证明是一种行之有效的方法。然而，真空室中引入的空气分子会干扰电子束，影响图像质量。

因此，为了追求高质量的 SEM 图像，则建议选择使用磁射喷金；镀层充当一个导电通道，使充电电子可以从材料中转移走。在图1b中，你可以看到用喷金处理去除充电效果的成像。

图1：a) 非导电样品的充电效应 和 b) 喷金后的 BSD 成像

在某些情况下，溅射喷金的样品制备技术可用于提高图像的质量和分辨率。由于其优良的高导电性，在扫描电镜成像时，溅射材料可以增加信噪比，从而获得更好的成像质量。