勀傑專業團隊 著
濺鍍機依據濺射的靶材及原理不同，可細分為鍍金機、鍍碳機、鍍白金機、蒸鍍機等等，本篇將介紹常見的濺鍍機應用、產品評估考量以及市售濺鍍機的產品比較。
為什麼需要濺鍍導電材料？
掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscopy, SEM)的成像原理是電子訊號源產生電子後與樣品表面產生交互作用，再由偵測器接收不同類型電子（像是BSD背向散射電子或SED二次電子）進行成像。具導電性樣品可導出交互作用於樣品表面的電子，若是不導電或是導電性差的樣品，電子則會累積於樣品表面產生電荷累積（charging），或稱荷電效應，而無法正確地觀測SEM電子成像。
如下面圖一上排所示，電子會累積於不導電的樣品表面，電子成像會出現亮點進而影響表面形貌的觀測。這時若是在樣品表面濺鍍一層薄薄的導電性材料，則能協助導出電子，使電子顯微鏡成像清楚可正常觀測，如圖一下排所示。
圖一、不導電樣品成像
上方兩張圖為產生電荷累積（charging）時，造成邊界與表面形貌不清晰，甚至影像扭曲；下方兩張為不導電樣品鍍金後的成像，樣品表面導電性增加使得電子被導電材料導出，能清楚成像與觀測。
影響濺鍍效果的參數有哪些？
濺鍍機是將放置樣品的腔室進行抽真空動作後，使用高電壓將空氣或是氬氣(Ar+)離子化形成電漿(Plasma)，對靶材進行離子轟擊，使靶材的原子型態沉降或是濺射於樣品表面。
我們可以透過以下主要參數評估濺鍍機：
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靶材：通常會根據需求選擇靶材，常見的靶材有：鍍碳、鍍金…等，其特性如下面表一所示。
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電流：增加濺鍍電流可以有效提高濺鍍速率，並影響濺鍍顆粒的大小。
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真空度：樣品腔內的真空度，會直接影響等離子團聚速率與濺鍍速率。
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離子化氣體：使用空氣或是惰性氣體進行離子化，使用惰性氣體能使濺鍍效果較佳，一般使用氬氣。
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濺鍍時間：濺鍍時間直接影響厚度，一般建議厚度約10奈米導電效果才會較佳，太厚會影響表面形貌觀測，太薄導電效果不佳（高階的濺鍍機一般是2~5nm）。
表一：各類靶材特性
研究人員可以根據以上提及的參數、材料特性與需求，來選擇濺鍍機，這邊也為您整理出Agar、LUXOR、Quorum等不同品牌的機型比較(如表二所示)。
表二：表為低、中、高階的濺鍍機(鍍金機)比較表
這些濺鍍機都支援金靶材，除了可作為鍍金機使用外，也可同時濺鍍其他靶材，使樣品前製備的應用範圍更為廣泛。而圖二～圖五則為不同濺鍍機在鍍金的結果呈現，讓研究人員可以快速比較並尋找到一台最合適的濺鍍機。
圖二~圖五：各類型濺鍍機的鍍金效果
（圖二）使用濺鍍機L牌 鍍10奈米的金
（圖三）使用濺鍍機Q牌入門款 鍍2奈米的金
（圖四）使用濺鍍機Q牌中階款 鍍1奈米的金
（圖五）使用濺鍍機Q牌高階款 鍍1奈米的金
新手入門款MiniQS濺鍍機：一鍵啟動鍍金程序
在添加未曾購入過的新設備時，多數實驗室或公司除了依據實際需求參考上述做為評估外，尚需考量人員是否有操作經驗以及預算範圍限制，這時可考慮市面上較低預算的入門款選擇。勀傑科技全新代理Quorum品牌的MiniQS即為入門款，一鍵即可啟動預設的鍍金程序，可最大限度減少人力資源介入，適合與桌上型掃描式電子顯微鏡等實驗室設備配套使用，還可直接諮詢產品技術團隊，協助確認符合所需規格。
結語
濺鍍所提供導電性的材料能增加樣品導電性，減少電荷累積的狀況，使研究員可以在SEM掃描式電子顯微鏡下清晰分辨樣品的微觀結構，濺鍍越均勻導出電子的效果越好；但要特別注意的是，在觀測奈米等級的表面形貌時，為了避免影響表面被導電材料覆蓋，建議使用較中、高階濺鍍機，產生較小的鍍膜顆粒，將使濺鍍的材料能更均勻。
你有不導電產品的觀測需求嗎？勀傑科技提供多種不同等級的濺鍍機，從入門款到高階機型一應俱全，並可搭配電鏡影像、微奈米影像、實驗室整體解決方案，提升產品研發製程能力。
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