電子顕微鏡サンプルの準備とターゲット材料の選択

電子顕微鏡 (EM) は、マイクロ/ナノ構造を調査するための重要なツールです。さまざまなタイプの電子顕微鏡でサンプルの高解像度で鮮明な画像を確保するには、サンプル表面に導電性薄膜を準備する必要があります。薄膜のターゲット材料の選択と準備は、画像の品質に直接影響します。したがって、さまざまな材料 (ターゲット) の特性と適切な用途を理解することが不可欠です。

対象材料の選択

1.金 (Au)金は、電子顕微鏡のサンプル、特に 30,000 倍を超える倍率での画像化に最も一般的に使用される導電性コーティング材料です。金は優れた導電性を備え、粒子サイズが小さい (約 5 nm) ため、高解像度の画像化に非常に効果的です。金は非酸化性材料であるため、低真空スパッタリング システムを使用した堆積に適しています。VPI のSD-900M マグネトロン スパッタリング コーターは、金コーティング (ターゲット) を堆積するための理想的なシステムであり、電子顕微鏡のサンプルに高品質の金属コーティングを提供し、安定した高解像度の画像を保証します。

2.炭素 (C)炭素は、EDX 分析で金の代替としてよく使用されます。炭素は原子番号が低いため、X 線スペクトルに影響を与えず、X 線バックグラウンド ピークとの干渉を避けることが重要な用途に適しています。VPI のSD-980 パルス熱蒸発コーターは、低真空環境で炭素コーティングを堆積し、コーティングの均一性と品質を確保するのに最適な装置です。

3.プラチナ (Pt)プラチナは粒子サイズが細かいため、高倍率画像に適しています。また、二次電子放出率が非常に高いため、高精度画像に最適です。プラチナは金よりもスパッタリング率が低く、通常は高真空環境での蒸着が必要です。VPI のSD-900M 低真空コーターは、プラチナコーティングのサンプル準備要件も満たします。

4.パラジウム (Pd)パラジウム (ターゲット) コーティングは、低倍率から中倍率のイメージングに適しています。パラジウムからの二次電子信号は金からの二次電子信号よりも低いですが、特に EDX 分析では優れた代替材料です。パラジウムは溶解性が高く、サンプル表面から除去できるため、研究者は実験後にサンプルを元の状態に戻すことができます。

5.金/パラジウム (Au/Pd)金/パラジウム合金 (60/40 または 80/20 比率など) は、特に高真空状態で堆積する場合、純金に比べて粒子サイズを小さくするためによく使用されます。この材料は高解像度のアプリケーションでは非常に効果的ですが、パラジウムによって X 線ピークが増加するため、EDX 分析には適していません。

6.クロム (Cr)クロムは、特に半導体材料の導電性コーティングによく使用される酸化物質です。粒子サイズが非常に細かく、高解像度の画像化に適しています。空気中で酸化されやすいため、クロムは酸化物を除去するための事前スパッタリング プロセスが必要です。VPI のSD-650MH 高真空マグネトロン スパッタリング コーターは、クロム ターゲットのスパッタリングとサンプルの準備に最適で、酸化物を除去してコーティングの純度を確保します。

どのサンプルにコーティングが必要ですか?

1.ビームに敏感なサンプル特定のサンプル（例：生物学的サンプル）は、高エネルギー電子ビームにさらされると損傷を受ける可能性があります。放射線による損傷を軽減するために、サンプル表面に保護用の薄いフィルムを塗布します。

2.非導電性サンプル非導電性サンプルは、電子ビームの衝撃により表面に電荷が蓄積し、表面電荷が蓄積する傾向があります。この問題を解決するために、薄い導電性コーティング（金、プラチナ、カーボンなど）により余分な電荷を除去し、サンプルの安定した画像化を実現します。

電子顕微鏡の種類と倍率範囲

以下に概説するように、さまざまなタイプの電子顕微鏡が、さまざまな倍率範囲と用途に適しています。

• 走査型電子顕微鏡（SEM）

  SEM は、通常 10 倍から 500,000 倍の範囲の中倍率から高倍率の画像化に適しています。サンプルの表面構造と形態の観察、特に大型サンプルや表面特徴の分析に使用されます。

• 電界放出走査電子顕微鏡 (FESEM)

  FESEM は高解像度の走査型電子顕微鏡で、500,000 倍から 2,000,000 倍の倍率に適しています。電界放出電子源を使用して、より詳細な表面特徴と高解像度を実現し、ナノスケールの詳細を観察するのに最適です。

• 透過型電子顕微鏡（TEM）

  TEM は薄膜や内部材料構造の高解像度分析に使用され、倍率は通常 100,000 倍から 10,000,000 倍の範囲です。TEM は極めて高い解像度を提供し、詳細なナノスケール分析に適しています。

VPI スパッタリングコーター：高解像度電子顕微鏡画像をサポート

電子顕微鏡サンプルの準備では、適切なスパッタリングコーティングシステムを選択することが重要です。VPI のSD-900M マグネトロンスパッタリングコーターとSD-650MH 高真空マグネトロンスパッタリングコーターは、高品質の薄膜コーティングを提供し、電子顕微鏡下で最適な画像結果を保証します。

• SD-900M マグネトロン スパッタリング コーター: この装置は、金、銀、プラチナ、パラジウムのターゲットを使用して導電性コーティングを高速に堆積するのに最適です。SEM および FESEM のサンプル準備のニーズを満たし、高解像度の画像を保証する均一なフィルムを提供します。

• SD-650MH 高真空マグネトロンスパッタリングコーター：このシステムは、高真空環境での微細コーティング堆積に最適で、より高品質のフィルムを提供します。特に、高純度で均一なコーティングを必要とするサンプルに適しており、TEM 分析、材料科学、半導体、生化学、バッテリー研究に有利です。

適切なコーティング材料とスパッタリング堆積技術を選択することは、電子顕微鏡による画像化にとって非常に重要です。金、プラチナ、パラジウムなどの材料は、優れた導電性と高解像度画像化への適合性から、サンプルの準備に広く使用されています。VPI のSD-900M マグネトロン スパッタリング コーターとSD-650MH 高真空マグネトロン スパッタリング コーターは、高品質のコーティング ソリューションを提供し、サンプルの準備がさまざまな電子顕微鏡分析の要件を満たし、最高の画像化結果をもたらすことを保証します。