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技術(shù)文章

聚焦離子束電鏡的工作原理和技術(shù)特點介紹

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  聚焦離子束電鏡通過結(jié)合相應(yīng)的氣體沉積裝置,納米操縱儀,各種探測器及可控的樣品臺等附件成為一個集微區(qū)成像、加工、分析、操縱于一體的分析儀器。其應(yīng)用范圍也已經(jīng)從半導(dǎo)體行業(yè)拓展至材料科學(xué)、生命科學(xué)和地質(zhì)學(xué)等眾多領(lǐng)域。
 
  聚焦離子束電鏡的工作原理:
 
  典型的離子束顯微鏡包括液態(tài)金屬離子源及離子引出極、預(yù)聚焦極、聚焦極所用的高壓電源、電對中、消像散電子透鏡、掃描線圈、二次粒子檢測器、可移動的樣品基座、真空系統(tǒng)、抗振動和磁場的裝置、電路控制板和電腦等硬件設(shè)備。
 
  外加電場于液態(tài)金屬離子源,可使液態(tài)鎵形成細小,再加上負電場牽引的鎵,而導(dǎo)出鎵離子束。在一般工作電壓下,電流密度約為10-8A/cm2,以電透鏡聚焦,經(jīng)過可變孔徑光闌,決定離子束的大小,再經(jīng)過二次聚焦以很小的束斑轟擊樣品表面,利用物理碰撞來達到切割的目的,離子束到達樣品表面的束斑直徑可達到7納米。
 
  聚焦離子束電鏡的技術(shù)特點:
 
  1、最高束流可以達到100nA,且加工性能優(yōu)異。可以實現(xiàn)快速切割和納米加工。
 
  2、最高分辨率小于3nm,可以實現(xiàn)精細加工,并顯示優(yōu)異的FIB成像質(zhì)量。
 
  3、電壓范圍在500V-30KV可調(diào),可以實現(xiàn)精細拋光,降低樣品表面非晶層厚度。
 
  4、離子源比較穩(wěn)定,使用壽命長。
 
  5、與SEM鏡筒配合,可以實現(xiàn)FIB加工過程中可以利用SEM進行實時觀察。

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