La pulvérisation d'or produit généralement un film d'une épaisseur comprise entre 2 et 20 nm.
Cette plage est particulièrement importante pour les applications en microscopie électronique à balayage (MEB).
Dans ce cas, le revêtement sert à empêcher le chargement de l'échantillon et à améliorer le rapport signal/bruit en augmentant l'émission d'électrons secondaires.
Quelle est l'épaisseur d'un revêtement d'or par pulvérisation cathodique ? 4 points clés à comprendre
1. Objectif de la pulvérisation d'or au MEB
Au MEB, les échantillons non conducteurs ou peu conducteurs peuvent accumuler des champs électriques statiques qui interfèrent avec l'imagerie.
Pour atténuer ce phénomène, une fine couche de matériau conducteur tel que l'or est appliquée par pulvérisation cathodique.
Ce procédé consiste à déposer un métal sur une surface en la bombardant de particules énergétiques, généralement dans un environnement sous vide poussé.
La couche métallique appliquée aide à conduire la charge électrique loin de l'échantillon, évitant ainsi la distorsion des images MEB.
2. Épaisseur de l'or pulvérisé
La référence fournie indique que les films pulvérisés pour les applications MEB ont généralement une épaisseur comprise entre 2 et 20 nm.
Cette fourchette est choisie pour équilibrer le besoin de conductivité et la nécessité d'éviter d'obscurcir les détails de la surface de l'échantillon.
Les revêtements plus épais risquent d'introduire des artefacts ou de modifier les propriétés de surface de l'échantillon, tandis que les revêtements plus fins risquent de ne pas offrir une conductivité suffisante.
3. Exemples et techniques spécifiques
Revêtement d'or et de palladium : Un exemple donné décrit une plaquette de 6 pouces revêtue de 3 nm d'or/palladium en utilisant des paramètres spécifiques (800 V, 12 mA, gaz argon et un vide de 0,004 bar).
Cet exemple démontre la précision qu'il est possible d'obtenir par pulvérisation cathodique, le revêtement étant uniforme sur l'ensemble de la plaquette.
Calcul de l'épaisseur du revêtement : Une autre méthode mentionnée utilise des techniques interférométriques pour calculer l'épaisseur des revêtements Au/Pd à 2,5KV.
La formule fournie (Th = 7,5 I t) permet d'estimer l'épaisseur du revêtement (en angströms) sur la base du courant (I en mA) et du temps (t en minutes).
Cette méthode suggère que les temps de revêtement typiques peuvent varier de 2 à 3 minutes avec un courant de 20 mA.
4. Limites et pertinence de la pulvérisation d'or
Bien que la pulvérisation d'or soit efficace pour de nombreuses applications, il convient de noter que l'or n'est pas idéal pour l'imagerie à fort grossissement en raison de son rendement élevé en électrons secondaires et de la formation de gros grains dans le revêtement.
Ces caractéristiques peuvent nuire à la visibilité des détails fins de l'échantillon à des grossissements élevés.
Par conséquent, la pulvérisation d'or est plus adaptée à l'imagerie à faible grossissement, généralement inférieure à 5000×.
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