Effects of Coating Materials on Field Emission Scanning Electron Microscopy Images
摘 要
以具有纳米孔道结构的不导电介孔氧化硅SBA-15为研究对象,系统研究了3种常见导电薄膜(金膜、铂膜和铬膜)对扫描电镜图像的影响.结果表明:在同样的镀膜条件下,蒸镀3种导电膜后扫描电镜图像的荷电现象均得到改善,但是镀金膜后无法观察到直径为4 nm的孔道,其完全被金颗粒所掩盖;蒸镀铂膜后,孔道形貌基本保持,但孔径显著降低;蒸镀铬膜后孔径和孔壁尺寸均与未镀膜前相差不大.导电薄膜中晶粒大小是决定薄膜对材料显微结构掩盖程度的关键因素,金颗粒大部分直径大于5 nm,铂颗粒大部分直径约为2 nm,因此蒸镀该两种薄膜均会导致SBA-15介孔材料4 nm的孔道不同程度地被掩盖;铬颗粒直径仅为1 nm,且主要以非晶状态存在,因此对介孔孔道的掩盖最少.
Abstract
Taking non-conductive mesoporous SiO2 (SBA-15) with nano pore structure as the research material,the effects of three kinds of common electrical conductive coatings (Au,Pt and Cr coatings) on the field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) images were studied.The results show that the charging phenomenon of the FE-SEM images could be reduced by all these three kinds of coatings.However,the morphology of the nano-size pores totally disappeared after coating Au film.When the Pt film was deposited on the sample surface,SBA-15 still kept the mesoporous structure but the pore size became smaller.Meanwhile,the pore and wall sizes of SBA-15 were close to the original morphology even though the Cr film was deposited on the sample.The grain sizes of the conducting coatings were the key factor of affecting the morphologies.The sizes of most of Au particles were over 5 nm,and sizes of most of Pt particles were about 2 nm.So the 4 nm pores of SBA-15 would be obscured by them.The sizes of Cr particles were only 1 nm and most of Cr particles were amorphous.Therefore,the real structure of SBA-15 could be shown even after the Cr film with several nano thickness was deposited.
中图分类号 TN16 TQ153
所属栏目 试验与研究
基金项目 上海市科学技术委员会科研计划纳米技术资助项目(11nm0506900);中国科学院上海硅酸盐研究所科技创新重点项目(Y37ZC4141G);上海市无机非金属材料分析测试表征专业技术服务平台资助项目(14DZ2292900)
收稿日期 2014/7/7
修改稿日期
网络出版日期
作者单位点击查看
备注刘紫微(1981-),女,工程师,硕士.
引用该论文: LIU Zi-wei,WU Wei,HUA Jia-jie,LIN Chu-cheng,SUN Cheng,ZENG Yi. Effects of Coating Materials on Field Emission Scanning Electron Microscopy Images[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2015, 51(2): 92~96
刘紫微,吴伟,华佳捷,林初城,孙程,曾毅. 镀膜材料对场发射扫描电镜图像的影响[J]. 理化检验-物理分册, 2015, 51(2): 92~96
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
参考文献
【1】曾毅,吴伟,高建华.扫描电镜和电子探针的基础及应用[M].上海:上海科学技术出版社,2009.
【2】黄晓红,张奇亚.扫描电镜细胞样品制备方法的改进[J].电子显微学报,2003,22(6):671-672.
【3】曹鹏,孙黎波,邵月华.扫描电镜对金属材料失效及表面缺陷的研究[J].现代制造技术与装备,2010,194(1):24-26.
【4】鹿璐,杨建忠.扫描电镜的发展特点及在纺织材料研究中的应用[J].江苏纺织,2007(2):53-55.
【5】时巧翠,严恺伦,林顺雷,等.扫描电镜/能谱仪在刑事技术中的应用[J].实验室研究与探索,2010(29):32-35.
【6】吴立新,陈方玉.现代扫描电镜的发展及其在材料科学中的应用[J].武钢技术,2005,43(6):36-40.
【7】于丽芳,杨志军,周永章,等.扫描电镜和环境扫描电镜在地学领域的应用综述[J].中山大学研究生学刊,2008,29(1):54-59.
【8】陈文雄,徐军,张会珍.扫描电镜的最新发展——低电压扫描电镜(LVSEM)和扫描低能电镜(SLEEM)[J].电子显微学报,2001,20(4):258-262.
【9】盛克平,丁听生,王虎,等.环境扫描电子显微镜的特性及应用概况[J].理化检验-物理分册,2003,39(9):470-473.
【10】许亚娟,陈剑峰,项彬,等.扫描电子显微镜低真空模式的应用[J].理化检验-物理分册,2011,47(12):786-789.
【11】周莹,王虎,吴伟,等.加速电压的选择对FESEM图像的影响[J].实验室研究与探索,2012,31(10):227-230.
【12】周莹,王虎,吴伟,等.二次电子探测器选择对FESEM图像的影响[J].实验室研究与探索,2012,31(7):246-248.
【13】WU Wei,LIU Zi-wei,HUA Jia-jie,et al.Microstructure characterization of mesoporous materials by FE-SEM[J].Journal of Testing and Evaluation,2012,40(3):496-500.
【14】华佳捷,刘紫微,林初城,等.场发射扫描电镜中荷电现象研究[J].电子显微学报,2014,33(3):226-232.
【2】黄晓红,张奇亚.扫描电镜细胞样品制备方法的改进[J].电子显微学报,2003,22(6):671-672.
【3】曹鹏,孙黎波,邵月华.扫描电镜对金属材料失效及表面缺陷的研究[J].现代制造技术与装备,2010,194(1):24-26.
【4】鹿璐,杨建忠.扫描电镜的发展特点及在纺织材料研究中的应用[J].江苏纺织,2007(2):53-55.
【5】时巧翠,严恺伦,林顺雷,等.扫描电镜/能谱仪在刑事技术中的应用[J].实验室研究与探索,2010(29):32-35.
【6】吴立新,陈方玉.现代扫描电镜的发展及其在材料科学中的应用[J].武钢技术,2005,43(6):36-40.
【7】于丽芳,杨志军,周永章,等.扫描电镜和环境扫描电镜在地学领域的应用综述[J].中山大学研究生学刊,2008,29(1):54-59.
【8】陈文雄,徐军,张会珍.扫描电镜的最新发展——低电压扫描电镜(LVSEM)和扫描低能电镜(SLEEM)[J].电子显微学报,2001,20(4):258-262.
【9】盛克平,丁听生,王虎,等.环境扫描电子显微镜的特性及应用概况[J].理化检验-物理分册,2003,39(9):470-473.
【10】许亚娟,陈剑峰,项彬,等.扫描电子显微镜低真空模式的应用[J].理化检验-物理分册,2011,47(12):786-789.
【11】周莹,王虎,吴伟,等.加速电压的选择对FESEM图像的影响[J].实验室研究与探索,2012,31(10):227-230.
【12】周莹,王虎,吴伟,等.二次电子探测器选择对FESEM图像的影响[J].实验室研究与探索,2012,31(7):246-248.
【13】WU Wei,LIU Zi-wei,HUA Jia-jie,et al.Microstructure characterization of mesoporous materials by FE-SEM[J].Journal of Testing and Evaluation,2012,40(3):496-500.
【14】华佳捷,刘紫微,林初城,等.场发射扫描电镜中荷电现象研究[J].电子显微学报,2014,33(3):226-232.
相关信息