為何需要Sputter coating？SEM觀察不導電樣品方法有哪些

掃描式電子顯微鏡（scanning electron microscopy, SEM）是用來研究樣品的外觀、尺寸等表面資訊，不僅可以在很短的時間內獲得上述資訊，也不會對樣品產生不可逆的破壞；而產生的影像品質除了取決於機台能力外，若是遇到導電性不佳的樣品，也會影響成像好壞。本篇主要針對不導電或導電性較差的樣品提供SEM影像拍攝的解決方法。

不導電、導電性差樣品的成像問題

SEM的成像原理是電子訊號源產生電子後，並與樣品表面產生交互作用，所以若是遇到不導電或是導電性差的樣品，電子會累積於樣品表面產生「電荷效應」，使得無法看清楚SEM成像，故無法觀察到所有的細節。這是聚合物和非導電材料常見的成像問題。

對非導電樣品拍攝的方式包含：

一、使用金屬材質的膠帶建立接地的連結，並在其周圍區域對樣品進行成像

二、Sputter coating-使用金或是其他導電材料濺鍍樣品表面

三、SEM在低真空模式下操作

以下將加以詳細說明

解決樣品不導電方法──導電膠帶 (導電銅膠帶、導電碳膠帶、導電銀膠…)

導電膠帶可以快速的將樣品與載台做結合，除此之外，對於導電性稍差的樣品，我們會將部份的表面用導電膠帶覆蓋，使電荷予以排除，而且針對不同的分析方法，導電膠帶可以有不同材質選擇。

>> SEM導電膠帶專區

解決樣品不導電方法──Sputter coating 表面濺鍍

電荷會累積於樣品，而電荷的累積會影響到表面的觀測。這時若是在樣品表面濺鍍一層薄薄的導電性材料(Sputter coating)，則能協助導出電子，使成像清楚便於觀測。濺鍍機是將放置樣品的腔體抽真空後，使用高電壓將空氣或是氬氣離子化形成電漿，對靶材進行離子轟擊，使靶材的原子型態沉將於樣品表面。濺鍍具導電性的材料能讓增加樣品導電性，使得成像更加清晰。

需要注意的是，根據不同的濺鍍機規格，Sputter coating在表面形成的導電層顆粒大小也不盡相同，但如果因為導電性不佳而一昧的將濺鍍的時間加長，可能會導致需要觀察較細微的表面結構被遮蔽而適得其反，所以選擇適當的機台及參數在觀察表面結構是相當重要的。