在材料科學(xué)、半導(dǎo)體、新能源等前沿領(lǐng)域,TEM/SEM/FIB測(cè)試已成為納米尺度表征的“標(biāo)配”。然而,由于設(shè)備復(fù)雜、樣品敏感、操作專業(yè)性強(qiáng),實(shí)踐中常因認(rèn)知偏差或操作不當(dāng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤讀,甚至得出錯(cuò)誤結(jié)論。
常見(jiàn)誤區(qū)一:將SEM圖像直接當(dāng)作真實(shí)三維形貌。
SEM僅提供表面二維投影信息,高深寬比結(jié)構(gòu)(如納米線陣列)易因電子陰影效應(yīng)產(chǎn)生視覺(jué)扭曲。若未結(jié)合多角度成像或3D重構(gòu),可能誤判孔隙連通性或顆粒堆疊狀態(tài)。
誤區(qū)二:忽視FIB制樣引入的人為損傷。
FIB使用鎵離子束切割樣品,雖精度達(dá)納米級(jí),但高能離子轟擊會(huì)在TEM樣品邊緣形成非晶層或注入污染,尤其對(duì)電子束敏感材料(如鈣鈦礦、MOFs)影響顯著。若未進(jìn)行低電壓清洗或低溫FIB處理,高分辨TEM圖像可能反映的是“損傷結(jié)構(gòu)”而非本征物相。

誤區(qū)三:EDS元素分析未做定量校正。
許多用戶直接依據(jù)SEM-EDS譜峰高度判斷元素含量,卻忽略原子序數(shù)效應(yīng)、吸收效應(yīng)及熒光效應(yīng)的影響。例如,輕元素(如C、O)信號(hào)易被重元素掩蓋,導(dǎo)致成分誤判。正確做法是采用ZAF或φ(ρz)模型進(jìn)行定量修正,并配合標(biāo)樣驗(yàn)證。
誤區(qū)四:TEM選區(qū)衍射誤標(biāo)晶面指數(shù)。
在多晶或取向混雜樣品中,若未結(jié)合高分辨像或電子衍射模擬軟件,極易將多重衍射斑點(diǎn)誤認(rèn)為單一晶相,造成晶體結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤解析。
誤區(qū)五:忽略測(cè)試條件對(duì)結(jié)果的影響。
加速電壓過(guò)高可能導(dǎo)致聚合物碳化;束流過(guò)大會(huì)使電池材料脫鋰;真空度不足則引發(fā)樣品污染。這些“隱形變量”常被忽視,卻直接影響數(shù)據(jù)可重復(fù)性。
因此,科研人員應(yīng)樹(shù)立“數(shù)據(jù)需驗(yàn)證”的意識(shí):關(guān)鍵結(jié)論應(yīng)通過(guò)多技術(shù)交叉印證,并詳細(xì)記錄測(cè)試參數(shù)。同時(shí),與專業(yè)測(cè)試工程師充分溝通樣品特性與科學(xué)問(wèn)題,方能避免“看得見(jiàn)卻看不懂”的陷阱,真正發(fā)揮TEM/SEM/FIB三位一體的強(qiáng)大表征能力。