应用
FIB 是一项高效的技术,可以加速样本 通过应用微机械加工用于 SEM 或 TEM 的制备过程, 切片和沉积能力。
铣削
微加工,通常称为“铣削”,是受控溅射的结果 的样本材料。一般情况下,用户会从粗铣开始,涉及较大的铣削。 光束,然后过渡到使用较小直径的光束来执行最终的 铣削。如果材料相当耐用和/或粗糙,用户可以增加 光束直径、光束电流或光束扫描样本的时间, 称为停留时间。通常情况下会发生再沉积,这是一个过程 这是当溅射材料积聚在铣削边缘时产生的结果 区。可以通过使用较低的束流和/或许多快速的束流来克服再沉积。 扫描,与较少的慢扫描相反。铣削对于创建十字特别有用 材料部分。
沉积
沉积,或将金属等材料应用于样本表面, 可以在 FIB 系统中以极高的精度实现。日立 FB-2000A FIB 是 配备钨沉积枪。使用过程中,沉积枪喷嘴 位于距样品表面几微米的范围内。开庭后 枪阀,六羰基钨 [W(CO)6]气体被注入离子束-样品相互作用区域。在存在的情况下 在离子束的作用下,钨分子分裂成 W 和 CO 成分,沉积钨 金属附着在样品表面上,同时 CO 气体通过以下方式散射出该区域: 真空。用户考虑停留时间对 沉积过程。为了获得最佳结果,停留时间应足够长以应用 涂层,但足够低,新沉积的层上不会发生铣削 材料。对于精密沉积,使用低束电流进行操作也非常重要。 建议。
材料科学中的应用
电子行业最先认识到FIB的效用。在现场 在材料科学领域,FIB 用于非常快速的半导体芯片修改, 失效和/或结构分析。
从硬质材料制备 TEM 样品传统上涉及切割、 研磨、抛光步骤。根据材料的不同,整个准备过程 可能需要长达 8 小时。使用 FIB,科学家能够快速产生传输 来自其材料感兴趣的特定位点区域的电子显微镜 (TEM) 切片。 FIB 的另一个显着优点是它不会造成机械损伤 与前面提到的研磨/抛光程序不同。粉末, 颗粒物和矿物质也适合 FIB 样品制备。
聚焦离子束系统最近已用于光刻工作,也称为 作为图案生成,之前使用电子束(e-beam)进行 光刻设备。电子束光刻需要使用电子束敏感器件 掩模和开发步骤。 FIB 光刻不需要这些;的 图案是通过金属薄膜涂覆的基板直接溅射的。
在聚合物和生物科学中的应用
生物和聚合物软材料通常通过以下方式制备用于 TEM 检查 使用超薄切片机进行环氧树脂包埋和切片。因为超薄切片机 不是切割硬质材料的理想工具,研究之间的界面 硬质材料和软质材料都是有问题的。在这种情况下,FIB 是一个合适的工具。 许多生物和聚合物样本含有水或悬浮在某些水溶液中 解决方案。如前所述,水合样本不能直接处理 在真空系统中。因此,软质标本必须经过脱水处理。 FIB处理前的处理。一般来说,有机样品必须进行涂覆才能 以保留表面细节并防止充电。通过使用 FIB 横截面, 科学家能够检查范围广泛的样本的内部微观结构 从牙科到生物工程应用。