在掃描電子顯微鏡（SEM）下，樣品容易發(fā)生充電效應(yīng)（charging effect），主要原因是：

1. 充電效應(yīng)的原因

絕緣材料：

非導(dǎo)電樣品（如玻璃、陶瓷、高分子材料等）在電子束照射下無法有效導(dǎo)走積累的電子，導(dǎo)致局部電荷積聚。

電子累積：

SEM 使用高能電子束掃描樣品表面，二次電子和背散射電子的排出不均勻，可能導(dǎo)致負(fù)電荷或正電荷積累。

環(huán)境真空度高：

SEM 運行在高真空環(huán)境中，空氣中的離子較少，難以中和或消散電荷。

樣品形貌復(fù)雜：

具有高低起伏結(jié)構(gòu)的樣品（如納米材料、纖維狀樣品）可能會導(dǎo)致局部電荷積累，影響成像質(zhì)量。

高電子束劑量：

較高的電子束加速電壓或較長的曝光時間會加劇充電效應(yīng)，使圖像出現(xiàn)漂移、亮斑或失真。

2. 避免或減少充電效應(yīng)的方法

鍍導(dǎo)電層：

在樣品表面鍍一層導(dǎo)電材料（如金、鉑、碳），形成導(dǎo)電路徑，避免電子積累。

適用場景：非導(dǎo)電材料，如高分子、陶瓷、玻璃等。

降低加速電壓：

低加速電壓（如 1–5 kV）可減少電子束穿透深度，降低電荷積聚的可能性。

適用場景：生物樣品、輕元素材料等。

使用低真空模式（環(huán)境 SEM, ESEM）：

低真空或 ESEM 允許少量氣體（如水蒸氣、氮氣）進(jìn)入腔體，中和表面電荷。

適用場景：易充電的高分子材料或未鍍膜的生物樣品。

優(yōu)化樣品支撐和接地：

使用導(dǎo)電膠（如銀漿、碳膠）或?qū)щ娔z帶固定樣品，確保良好接地。

適用場景：粉末樣品、薄片樣品等。

調(diào)整電子束參數(shù)：

降低束流強(qiáng)度（減少電子劑量）。

增大工作距離（減少電子密度）。

選用適當(dāng)?shù)奶綔y器（如低真空探測器）。

改變掃描方式：

動態(tài)掃描：避免在單一區(qū)域長時間停留。

區(qū)域均勻曝光：防止局部過度充電。

使用電荷補(bǔ)償系統(tǒng)（如離子束中和）：

在一些SEM 或 FIB-SEM 系統(tǒng)中，離子束可以用于中和電子束引起的表面電荷。

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