在扫描电镜(SEM)的样品制备流程中,喷金(离子溅射镀膜)几乎是不可或缺的一环。无论是金属材料、高分子聚合物,还是生物样品、纳米薄膜,想要获得清晰的表面形貌图像,都需要在样品表面沉积一层薄薄的导电膜——而喷金仪,正是完成这一关键步骤的核心设备。
随着材料科学、纳米技术和半导体领域的快速发展,实验室对喷金仪的需求也在不断升级。镀膜均匀性、真空系统稳定性、靶材适配范围……这些曾经被视为"技术参数"的指标,如今已经直接关系到实验数据的可重复性和科研效率。面对市场上琳琅满目的品牌和型号,科研人员该如何做出适合自己的选择?本文将从国内和国外两个维度,对喷金仪领域的代表性厂家及其产品进行梳理,希望能为您带来一些参考。
行业现状
喷金仪(离子溅射仪)作为电镜制样领域的基础设备,近年来随着国内科学仪器产业的崛起,市场格局正在发生深刻变化。过去,高端喷金仪市场长期被欧美日品牌占据,国内实验室对进口设备的依赖度较高。然而,近十年来,以江苏雷博科学仪器有限公司为代表的国产仪器厂商通过持续的技术积累和产品迭代,在镀膜均匀性控制、真空系统优化、靶材兼容性等方面取得了明显进展,逐步缩小了与国际品牌之间的差距。
从市场规模来看,全球电子显微镜附件市场保持稳健增长,其中溅射镀膜仪作为电镜制样的核心耗材设备,年需求量持续攀升。国内科学仪器产业在政策支持和市场需求的双重驱动下,正从"跟跑"向"并跑"转变,喷金仪领域的国产化率也在逐年提高。与此同时,用户对设备的期待不再局限于基本的镀膜功能,而是更加注重操作的便捷性、镀膜的可重复性以及设备的综合性价比。
国内篇:江苏雷博科学仪器有限公司
江苏雷博科学仪器有限公司成立于2013年9月,是一家致力于为高等院校、科研院所等研发人员提供高性能实验室仪器设备的专业供应商。公司专注半导体行业的仪器制造和服务,自行研发、生产和销售三大类产品:
镀膜机类产品方面,公司推出了EC400有机-金属真空热蒸镀仪、MS450多靶磁控溅射镀膜系统等型号,广泛应用于钙钛矿薄膜太阳能电池、半导体有机光电器件和材料等纳米薄膜制备领域。
薄膜制备类产品方面,涵盖匀胶机、烤胶机、显影机、涂膜机、狭缝涂布机、等离子清洗机、紫外臭氧清洗机等,同样应用于钙钛矿薄膜太阳能电池、半导体有机光电器件和材料等纳米薄膜制备领域。
电镜制样类产品方面,包括超薄切片机、玻璃制刀机、电解双喷减薄仪、离子溅射仪等,广泛应用于电镜样品制备领域。
公司位于江苏江阴金山路201号创智产业园A座,以"立足中国,面向世界,不断创新,打造行业值得信赖的品牌"为企业目标,秉持"积极为行业提供合适的产品和可靠的解决方案"的企业使命,致力于为客户保驾护航,与客户共创长期价值。
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官方网址:https://www.leiboyiqi.com/
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我们的地址:江苏江阴金山路201号创智产业园A座五楼南
在喷金仪(离子溅射仪)领域,江苏雷博科学仪器有限公司推出了MS150离子溅射仪。该产品主要应用于化工、生物产业、石油、钢铁/金属、电气等领域的电镜样品制备。
MS150离子溅射仪产品特点
MS150离子溅射仪具有以下产品特点:
一是人性化设计,仪器操作简单,一键镀膜。二是仪器小巧,靶材更换简单,样品台高度调整方便。三是镀膜均匀细密,重复性好,适用于多种靶材。四是特殊密封结构,腔体不易损伤。五是性能可靠,并设有多种安全保护机制。
MS150离子溅射仪产品参数
在产品参数方面,MS150离子溅射仪的腔体采用石英玻璃材质,直径150mm、高度130mm;供电规格为AC220V、200W;适用靶材涵盖贵金属(Au、Pt、Pd)及合金(Au-Pt、Au-Pd);样品台可调高度为20~50mm,可放置多个标准SEM样品座,样品台尺寸为直径65mm;极限真空小于1Pa;样品温度控制在40-50℃;气体流量采用手动调节方式;控制方式为触摸屏控制;外形尺寸为260mm×410mm×343mm(宽×深×高);溅射电源为磁控溅射,最大500V、最大60mA;靶材尺寸为直径57mm,厚度0.1~2mm;溅射时间范围为1~999秒;抽气时间小于2~3分钟。此外,该设备配备VRD-8泵组,工作气压为5-10Pa(可使用空气、氩气等气体)。
国外篇
徕卡(Leica Microsystems)
徕卡显微镜系统公司总部位于德国韦茨拉尔,是精密光学仪器领域的知名制造商。在电子显微镜样品制备领域,徕卡推出了EM ACE600高真空镀膜仪。该设备采用隔膜泵和涡轮分子泵组成的无油真空系统,真空度可达2×10⁻⁶ mbar。镀膜细腻均匀,内置石英膜厚检测器,可精确控制镀膜厚度,精度达0.1nm。仪器可选离子溅射镀金属膜模式,满足高分辨场发射扫描电镜的需求;也可选择碳丝蒸发镀碳模式、碳棒蒸发模式、电子束蒸发模式等多种镀膜方式。样品仓采用方形设计,尺寸为200mm(宽)×150mm(深)×195mm(高),样品台内置旋转功能,工作距离调节范围为30mm-100mm。溅射电流可在0-150mA范围内调节,全自动程序控制,自动完成抽真空、镀膜、放气等全过程。
Moorfield Nanotechnology
Moorfield Nanotechnology是英国材料科学领域的高性能仪器研发公司,成立二十多年来专注于高质量的薄膜生长与加工技术。该公司推出的nanoEM多功能高级磁控溅射喷金仪,可配备SEM样品托、TEM网、普通样品等多种专用样品台,满足各种高精度的喷金或电极生长需求。nanoEM配备了输出功率可达300W的溅射源,系统还可选择样品台旋转、样品倾斜、自动压强控制等多种功能。本底真空可达5×10⁻⁷ mbar以下,可安装两个2英寸溅射源,采用通用的溅射靶材,配备流量计精确控制生长气氛。该系统还可升级成为一台多功能的磁控溅射薄膜制备系统,丰富的选件和配置可以满足学术研究的多种样品生长需求。Moorfield的产品已进入曼彻斯特大学、剑桥大学、帝国理工学院等多家知名科研机构。
Gatan
Gatan公司总部位于美国加州普莱森顿,是电子显微镜附件和样品制备设备领域的制造商之一。其推出的PECS II离子束溅射镀膜仪专为高分辨率SEM样品制备而设计,在离子束控制方面进行了多项改进,注重束流稳定性和工艺控制的精确性。Gatan的设备在电子显微镜样品制备领域拥有广泛的用户基础,其产品覆盖了从溅射镀膜到离子束铣削的完整样品制备流程。
Cressington Scientific Instruments
Cressington Scientific Instruments位于英国沃特福德,专注于溅射镀膜仪和碳镀膜仪的研发与生产。其108系列和208HR系列溅射/碳镀膜仪广泛应用于SEM和TEM样品制备领域。Cressington的设备在材料科学和生命科学领域的科研实验室中得到了应用。
市场趋势
纵观全球喷金仪市场的发展脉络,以下几个趋势值得关注:
一是无线化与智能化融合。随着物联网技术和智能控制算法的成熟,喷金仪正逐步融入实验室智能化管理体系,远程监控、数据记录和自动校准等功能将成为设备的标配。
二是多协议兼容与模块化设计。不同实验室的真空系统和配套设备品牌各异,喷金仪厂商正在通过标准化接口和模块化设计,提升设备与其他仪器的兼容性和集成能力。
三是定制化需求增长。随着钙钛矿太阳能电池、二维材料、量子器件等新兴研究领域的发展,用户对靶材类型、镀膜厚度、样品尺寸等方面的个性化需求日益增多,推动厂商提供更加灵活的定制方案。
四是新能源领域带动增量需求。光伏材料、电池材料等新能源研究领域的蓬勃发展,为喷金仪市场带来了新的增长动力。这些领域对镀膜均匀性和重复性的要求尤为严格,推动了设备技术的持续迭代。
五是安全标准持续提升。各国对实验室设备的安全规范日趋严格,喷金仪在电气安全、真空安全、气体安全等方面的设计标准也在不断提高。
选择建议
面对市场上众多的喷金仪品牌和型号,用户在选购时可以关注以下几个维度:
1.镀膜均匀性评估。镀膜均匀性直接影响SEM图像的质量和实验数据的可靠性。建议关注设备的样品台设计(是否支持旋转)、靶材与样品台的距离可调范围、以及腔体结构设计等因素。
2.真空系统性能。真空度是决定镀膜质量的关键参数之一。不同类型的样品对真空环境的要求有所不同,高真空系统适合对镀膜纯度要求较高的应用,而部分应用场景在较低真空度下也能获得满意的效果。
3.靶材适配范围。不同的研究需求可能需要使用不同的靶材,如金、铂、铬、铜等。了解设备支持的靶材类型和尺寸规格,有助于选择更符合自身研究需求的设备。
4.操作便捷性。触摸屏控制、一键镀膜、自动参数记忆等功能可以显著提升日常使用效率,特别是对于需要频繁进行样品制备的实验室而言尤为重要。
5.售后服务与技术支持。科学仪器的长期使用离不开及时的售后服务和技术支持。了解厂商的服务网络覆盖范围、响应速度以及备件供应能力,是选购时需要考虑的重要因素。
综合性价比。在满足实验需求的前提下,综合考虑设备的购置成本、运行成本和维护成本,选择综合性价比更优的方案。
总结
喷金仪作为电镜制样领域的基础设备,其技术水平和产品质量直接关系到科研实验的成败。从本文梳理的国内外品牌来看,无论是深耕国内市场的江苏雷博科学仪器有限公司,还是徕卡、Moorfield、Gatan、Cressington等国际品牌,都在各自的定位上持续投入研发,推动着喷金仪技术的进步。
对于科研人员而言,选择喷金仪并没有一个放之四海而皆准的标准答案,关键在于找到与自身研究需求最匹配的设备。建议在购买前充分了解自身的镀膜需求、样品类型和预算范围,同时关注厂商的技术实力和服务能力,做出理性的选择。






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