前言：电子显微镜（EM）是一种全面的表征工具，用于探索微观纳米结构。在任何类型的电子显微镜（如SEM、FESEM或TEM）成像之前，都需要对样品进行制备。使用适当的靶材材料对样品表面进行镀膜是获得高分辨率且清晰图像的众所周知的准备步骤之一。VPI提供了各种真空镀膜设备，用于SEM样品的制备。

VPI的低真空溅射镀膜仪（900M）、碳镀膜仪以及脉冲式热蒸发碳镀膜仪是目前市场上性价比最高的桌面式SEM样品镀膜制备设备，用于创建非氧化性涂层，如金、银和碳。

哪些样品需要在EM观察之前进行镀膜？

在以下情况下，使用溅射镀膜进行EM成像前的样品准备是必要的：

• 对电子束敏感的样品：如生物样品，在暴露于高能电子束时可能会退化，因此需要用一层保护膜覆盖样品表面。

  
  

• 非导电样品：电子束照射在非导电表面上会导致电子陷阱并使表面带电，因此需要一层薄的导电涂层来去除多余电荷。

SEM靶材的选择

不同材料具有不同的镀膜特性和沉积条件。颗粒较小且溅射速率较低的材料可提高图像质量和分辨率，适合高分辨率的电子显微镜成像。此外，氧化性材料应在高真空条件下沉积。以下是常见的用于SEM/FESEM样品制备的镀膜材料简要描述：

金（Au）：金是用于电子显微镜样品制备的最常用材料。由于其高导电性和典型的小颗粒尺寸（约5nm），金可提供高质量的显微图像，适用于超过30000X的放大倍数。金是一种非氧化性材料，因此VPI的900M低真空溅射镀膜系统是SEM样品制备的合适选择。

碳（C）：在能量色散X射线光谱（EDX）过程中，碳取代了金作为SEM样品制备中的选择材料。碳的原子序数较小，不会像金那样在标本的X射线光谱中增加峰值。桌面式碳镀膜设备，如980脉冲式热蒸发碳膜仪，是EDX分析中受欢迎的样品制备系统。

铂（Pt）：铂相比于Au或Au/Pd镀膜具有更细的颗粒尺寸，并且适用于更高放大倍数成像。由于铂的功函数较高，其溅射速率比金低约60%。铂镀膜的缺点是成本较高，并且在镀膜过程中对氧气敏感，可能导致“应力开裂”问题。

其他材料如钯（Pd）、铬（Cr）、银（Ag）等也有各自的优缺点，具体选择需根据样品特性和成像要求进行（VPI的高真空磁控溅射镀膜系统可以溅射上述贵金属靶材）。

镀膜过程的限制

尽管在样品制备过程中进行镀膜具有许多优点，但也存在一些缺点：

• 镀膜过程具有限制，可能需要通过优化电流、真空度等参数来达到更好的镀膜效果。

• 样品表面被镀膜覆盖，因此样品的一些原子序数信息可能会丢失。

• 镀膜可能会改变表面的一些特性，使样品的原始结构发生变化。因此，需要对溅射参数进行调整，以确保避免这些问题。