在过去,SEM的最佳使用意味着要烘烤色谱柱,在处理样品时要小心戴手套,但随着特征尺寸的减小,这可能不够。
在SEM真空室中碳氢化合物的积累可能导致分辨率不理想。电子束与污染物发生反应,然后在样品上沉积碳,导致样品充电并降低图像对比度。传统上,氧气等离子体被用来在真空中清洁表面。O2分解成氧离子和自由基,有效去除有机污染物。
低能等离子体清洁器
制造商已经生产出能从“稀薄空气”中清除氧离子和自由基的低能等离子体清洁剂。虽然这看起来像是“万金油”,但它确实有效。尽管这种方法非常慢,但它确实有效,设置很少,而且很容易使用。一个“脏的”系统将需要几天甚至几周的初始清理。
的Evactron®De-Contaminator改进为使用焊接级氧气。所进行的调查表明,在速度和有效性方面有昼夜的比较。与连续几周使用环境空气相比,一到两个四小时的有氧运动效果更好。
图1所示。氧气罐附在真空净化器低能等离子体清洁器上。红色油管将瓶/调节阀连接到真空发生器的进气口。
图2。4小时氧气等离子清洗室前(左)和后(右)。
工作原理
等离子体的工作原理是将气体原子转化为自由基和离子。气体原子在高频磁场的作用下剧烈振荡,打破化学键并发出荧光。然后自由基和离子完成所有的工作。氧离子和自由基是非常有效的清洁剂。在清洗过程中,氧自由基和离子在扫描电镜下与烃类发生反应。这些反应产生一氧化碳2, CO和H2然后由真空泵从系统中排除。
当使用空气作为工艺气体时,除了氧离子和自由基外,还会产生氮离子。氮离子有助于清洗过程,也与氧离子和自由基重新结合。然而,由于空气中70%是氮,长寿命氧反应物种的概率较低。当它们的寿命减少时,它们的平均自由路径也会减少,使得远离等离子体的清理变得不太可能。当使用氧气作为工艺气体时,没有捕食性氮的阻碍。由于氧离子和自由基受到的限制较少,它们可以移动得更远,清理得更好。
结论
了解低能等离子体系统如何转化为与氧气一起工作是一件有趣的事。去了一趟焊接供应商店,生产了一个调节器和一瓶O2.XEI Scientific已经准备好开始使用一些油管和配件。随着调节器就位,瓶子被打开,调节器几乎不被打开,以产生一缕恒定的氧气流。一旦管道连接到等离子体系统的泄漏口,就可以开始了。
参考资料及进一步阅读
- 显微镜与显微分析,2002
- 伊莎贝尔(T.C. Isabell)和费奇隆(P.E. Fischione),等亚博老虎机网登录离子体科学,1998。
- http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_cleaning
这些信息已经从XEI Scientific提供的材料中获得、审查和改编。亚博网站下载
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