聚焦离子束(FIB)电镜测试

简介

聚焦离子束(Focused Ion Beam, FIB)技术利用电场与磁场将离子束聚焦至亚微米乃至纳米量级,通过精确的偏转与加速系统控制离子束的扫描运动,从而实现对微纳图形的监测分析以及微纳结构的无掩模加工。


可提供的服务包括:


1. TEM透射样品制备:针对表面薄膜、涂层、大颗粒粉末及块体等各类样品,可在指定位置进行精准定位切割,制备符合透射电子显微镜(TEM)观察要求的薄片样品。

2. SEM/EDS剖面分析:利用FIB技术在目标区域进行精准切割以制备截面样品,进而开展扫描电子显微镜(SEM)形貌观察及能量色散X射线光谱(EDS)能谱分析。

3. 微纳结构加工:结合微纳结构操作机械手、Omniprobe探针以及离子束切割技术,实现微纳结构的精准搬运,并可根据需求加工特定的显微结构形状或图案。


常见问题

1、 FIB可以做什么? (1)FIB-SEM:FIB制备微纳米级样品截面,进行SEM和能谱测试。感兴趣区域尺度要求200nm-30μm,通常切样面宽度不超过10μm。 (2)FIB-TEM:FIB制备满足透射电镜的 TEM截面样品。样品包括:薄膜、块体样品,微米级颗粒。样品种类:陶瓷、金属等。 2、 FIB制样可能引入的杂质? W、C、Pt和Ga,其中W、C和Pt是为了保护减薄区域,Ga是离子源。如果样品不导电可能喷Au或者喷Pt,从而引入这两种元素。 3、 FIB样品为什么需要导电? 样品是在SEM电镜下进行操作,需要清晰地观察到样品的形貌,否则无法精准制样。 4、 FIB-TEM的制样流程是 ? (1)找到目标位置(定位非常重要),表面喷Pt、W或C进行保护目标区域; (2)将目标位置前后两侧的样品挖空,剩下目标区域后进行U-cut; (3)通过纳米机械手将这个薄片取出,将样品焊到铜网上的样品柱上; (4)减薄到理想厚度后停止。 以下是改写内容: **1. 聚焦离子束(FIB)的主要应用** (1)FIB-SEM:用于制备微纳米级样品截面,以进行扫描电子显微镜(SEM)观察及能谱分析(EDS)。目标感兴趣区域(ROI)的尺度要求在 200nm 至 30μm 之间,通常切样面的宽度不超过 10μm。 (2)FIB-TEM:用于制备符合透射电子显微镜(TEM)观察要求的截面样品。适用样品类型包括薄膜、块体样品及微米级颗粒;适用材料涵盖陶瓷、金属等。 **2. FIB制样过程中可能引入的杂质** 在制样过程中可能会引入 W、C、Pt 和 Ga 等元素。其中,W(钨)、C(碳)和 Pt(铂)主要用于保护待减薄区域;Ga(镓)则来源于离子源。若样品本身不导电,需通过喷 Au(金)或喷 Pt(铂)进行导电处理,从而引入相应的元素。 **3. FIB制样对样品导电性的要求** 由于FIB制样是在SEM电镜环境下进行的操作,样品必须具备良好的导电性,以确保能够清晰地观察到样品形貌,从而实现精准的定位与制样。 **4. FIB-TEM的制样流程** (1)定位与保护:精准寻找目标位置(定位至关重要),并在目标区域表面喷镀 Pt、W 或 C 以保护目标区域。 (2)粗铣与切取:将目标位置的前后两侧样品挖空,在保留目标区域后进行 U-cut 切取。 (3)转移与焊接:利用纳米机械手(Nano-manipulator)将薄片取出,并将其焊接至铜网的样品柱上。 (4)精细减薄:对样品进行减薄处理,直至达到理想厚度后停止。