氮化硅（Si₃N₄）窗口之电镜载网

电镜载网（TEM Grid）是透射电子显微镜（TEM）样品支撑的核心部件，通常为直径3.05毫米（标准尺寸）的圆形金属薄片，表面带有微米级孔阵（如方形、圆形或多边形孔），用于承载纳米级样品（如薄膜、颗粒、生物切片等）。其核心功能是提供机械支撑，同时确保电子束能够穿透样品和载网孔区域，形成高分辨率的透射电子图像。

1. 结构与材料

基材：

金属载网：常用铜（Cu）、金（Au）、镍（Ni）、钼（Mo）等，铜因成本低、导电性好最常用。

特殊载网：如钛（Ti）用于腐蚀性环境，金载网用于生物样品（减少背景干扰）。

网格类型：

普通载网：如200目（孔间距约75 μm）、300目（孔间距约50 μm）。

超薄碳膜载网：金属网上覆盖超薄碳膜（3–10 nm），用于支撑纳米颗粒或脆性样品。

氮化硅（Si₃N₄）窗口载网：金属环上集成低应力氮化硅薄膜（厚度50–200 nm），适用于高分辨率或电子束敏感样品。

2. 关键参数

网格目数：目数越高，孔越小（如400目对应孔间距约40 μm）。

孔形状：方形（最常见）、圆形或六边形。

支持膜：

有机膜：火棉胶（Collodion）、Formvar（聚乙烯醇缩甲醛），厚度约10–20 nm，用于生物样品。

无机膜：碳膜、氮化硅膜，抗电子束损伤能力更强。

3. 应用场景

材料科学：

纳米颗粒、二维材料（如石墨烯）直接分散在碳膜载网上。

截面样品（如芯片）通过FIB制备后转移至载网。

生命科学：

冷冻电镜（Cryo-EM）使用多孔碳膜载网（如Quantifoil）制备冷冻样品。

负染色样品吸附在有机膜载网上。

半导体分析：

氮化硅窗口载网用于电子束敏感器件（如MOF材料）的原位观察。

电镜载网的选择直接影响成像质量，需根据样品特性（导电性、厚度、稳定性）和观测需求（分辨率、衬度）匹配。