一文读懂TEM制样中载网的选择

引言：

透射电子显微镜（Transmissionelectronmicroscope,TEM）是使用最为广泛的电子显微镜之一，和扫描电子显微技术共同组成了电子显微学的“两大支柱”。

TEM测试原理采用通过试样电子成像并分析其结构，因电子穿透能力弱，试样厚度，导电性，磁性及分散性等性质直接影响测试结果。

因此，相比于扫描电镜样品的制备，透射电镜的制样更加复杂和精细，对于不同的材料应当根据其特性并采用合适的制样方法。在本文中，金鉴测试平台将为大家介绍TEM制样如何选择载网。

什么是载网？

在学习如何选择载网之前，我们首先要了解什么是载网？

载网通常是一种多孔的金属片，对样品起加固和支撑作用。载网可以用Cu、Ni、Mo、Al、W、Au及尼龙等材料制作，但通常使用Cu制作，故统称铜网。它有许多不同的规格，可根据样品的性质选择使用。大多数透射电镜样品在制样时，为了确保样品能搭载在“载网”上，会在“载网”上覆一层有机膜，称为“支持膜”。带有支持膜的载网称为“载网支持膜“。当样品接触载网支持膜时，会很牢固的吸附在支持膜上，不至于从载网的孔洞处滑落，以便在电镜上观察。支持膜为一层非晶质的薄膜，厚约20nm。它在电子束照射下应该是“透明的”，它本身没有任何结构，也不与样品发生反应，支持膜是由塑料或碳材料制成的。

载网具体组成如下图所示：最下层是具有一定目数的金属网，可以是铜网、镍网、金网等。金属网上面为有机层（方华膜），最上面为一层碳膜。

载网的种类：

简单载网支持膜：金属网和有机膜进行复合。有机层的目的是吸附固定试样，以免试样从网孔内滑落。这一点非常重要，特别是对于纳米尺度的样品。

碳支持膜：由金属网、有机层、碳层构成。载网在电子束的轰击下，会发生电荷积累，从而导致样品的移动和膜的破裂。碳层的引入能够增强载网的导电性和导热性，其厚度一般为7-10nm。

微栅：在膜上制作出微孔，以便使样品搭载在微孔边缘，使样品“无膜”观察，提高图象衬度。观察管状、棒状、纳米团聚物效果好，特别是观察这些样品的高分辨像及mapping时更是最佳选择。

超薄碳膜：微栅之上叠加着一层薄薄的碳膜，通常是3-5纳米。本实用新型提供了一种超薄碳膜，旨在利用超薄碳膜阻断微孔。主要研究对象是粒径较细的纳米材料。例如小于10纳米分散性良好的纳米材料若使用微栅则有可能漏出微孔，若位于微栅孔边则因膜厚而影响观测。因此，使用超薄碳膜可以获得良好的结果。

纯碳膜：当试样所使用的有机溶剂（氯仿、甲苯等）能溶解方华膜后，应将方华膜从载网膜上除去，仅剩下碳膜，即所谓纯碳膜，碳膜厚度一般在20nm左右，高分辨观察背底效应也较明显。

小结：

常见载网主要分为以上几类。

如何选择合适的载网，首先考虑样品的性质和溶剂的类别。

对于有机溶剂体系的纳米颗粒，可选用纯碳支撑膜（从经验上看，一般碳支持膜只要溶剂不为氯仿或二氯甲烷就能达到要求）；

如果样品是分散于乙醇或者甲醇中的粉末样品，则选择普通碳支持膜即可；

如果能谱分析铜元素时，则应该选择其他材质载网。

金鉴测试平台结语：如果您有任何透射电镜（TEM）测试的疑问和想要了解的内容，都可以咨询金鉴测试平台，我们拥有先进的检测设备和专业的检测技术团队，能够帮助您全方位的分析、解决各类问题。