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掃描電鏡（SEM）能夠觀察多種類型的樣品，但其制備要求和成像效果因樣品性質（導電性、耐電子束能力、含水量等）而異。以下是SEM適用的主要樣品類型及注意事項：

1. 適用樣品類型

(1) 導電性材料

金屬、合金、導電陶瓷：

無需特殊處理，直接觀察表面形貌、晶界、斷口等（如鋁合金斷裂面、金屬鍍層）。

半導體材料：

可分析芯片結構、導線布局、缺陷（需低電壓避免損傷）。

(2) 非導電性材料

高分子、塑料、纖維：

需噴鍍金/碳（5~20 nm）以消除電荷積累（如聚合物薄膜、紡織品）。

陶瓷、玻璃、礦物：

噴鍍后觀察表面形貌或成分（如陶瓷孔隙、礦石微觀結構）。

(3) 生物樣品

干燥樣品：

昆蟲、植物組織、細菌等需先脫水、臨界點干燥（避免結構坍塌）。

冷凍樣品：

含水樣品可通過冷凍SEM（Cryo-SEM）觀察近原生狀態（如細胞、冰晶）。

(4) 納米材料

納米顆粒、碳納米管、石墨烯：

分散在導電基底（如硅片、銅網）上觀察尺寸和形貌（需高分辨率模式）。

(5) 復合材料與涂層

纖維增強材料、多層涂層：

可分析界面結合、層厚及缺陷（如碳纖維復合材料斷面）。

2. 不適用或需特殊處理的樣品

樣品類型 問題 解決方案

強磁性材料 干擾電子束 消磁處理或使用低磁場模式

含揮發物樣品 污染真空系統 預干燥或使用環境SEM（ESEM）

極軟材料 電子束損傷（如有機膜） 低電壓（≤5 kV）、快速掃描

厚絕緣體 電荷積累導致圖像畸變 噴鍍導電層或低真空模式

3. 樣品制備關鍵步驟

導電處理：

非導電樣品噴鍍金/鉑（形貌觀察）或碳（成分分析）。

干燥處理：

生物樣品需梯度脫水后臨界點干燥。

固定與切割：

脆性樣品（如陶瓷）需離子切割或聚焦離子束（FIB）制備平整斷面。

基底選擇：

粉末樣品粘附在導電膠帶或硅片上，避免團聚。

4. 成像模式與信息獲取

二次電子（SE）：表面形貌（分辨率可達1 nm）。

背散射電子（BSE）：成分對比（原子序數差異）。

能譜（EDS）：元素成分分析（需導電樣品）。

電子背散射衍射（EBSD）：晶體取向分析（樣品需平整拋光）。