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聚焦離子束(FIB)

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聚焦離子束(FIB)

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王飛

FIB測(cè)試工程師

擁有8年掃描電鏡測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。擅長(zhǎng)聚焦離子束(FIB)技術(shù),精于利用FIB進(jìn)行高精度材料切割、表面刻蝕及納米級(jí)樣品制備。

項(xiàng)目介紹

聚焦離子束(focused ion beam, FIB)技術(shù)是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下,將離子束聚焦到亞微米甚至納米量級(jí),通過偏轉(zhuǎn)和加速系統(tǒng)控制離子束掃描運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)微納圖形的監(jiān)測(cè)分析和微納結(jié)構(gòu)的無掩模加工。

可提供的服務(wù):

1. TEM透射樣品制備:針對(duì)表面薄膜、涂層、粉末大顆粒、塊體等樣品,在指定位置準(zhǔn)確定位切割制備TEM樣品;

2. SEM/EDS剖面分析:FIB準(zhǔn)確定位切割,制備截面樣品,進(jìn)行SEM和EDS能譜分析;

3. 微納結(jié)構(gòu)加工:在微納結(jié)構(gòu)操作機(jī)械手、Omniprobe操作探針、離子束切割等的配合下,進(jìn)行各種微納結(jié)構(gòu)的搬運(yùn),以及各種顯微結(jié)構(gòu)形狀或圖案的加工。

樣品要求

1. 粉末樣品:樣品尺寸至少為5μm以上,且無磁性;

2. 薄膜/塊體樣品:最大尺寸不超過2cm,高度不超過3mm,可以有磁性,但強(qiáng)磁樣品應(yīng)盡可能減小尺寸;

3. 在送樣前,請(qǐng)通過掃描電子顯微鏡(SEM)確認(rèn)樣品滿足FIB制樣的要求;

4. 按照樣品個(gè)數(shù)計(jì)費(fèi),加工成品大小一般不超過長(zhǎng)度 5μm*深度 5μm;如果樣品需要加工更大尺寸,請(qǐng)?jiān)谙聠吻奥?lián)系技術(shù)經(jīng)理進(jìn)行評(píng)估和議價(jià);

5. 樣品應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性,如果導(dǎo)電性比較差,需要進(jìn)行噴金或噴碳處理。

項(xiàng)目案例

TEM制備多相和薄膜的TEM樣品

電池正極材料的FIB截面的SEM及能譜表征

FIB加工測(cè)試狗logo

FIB三維重構(gòu)圖像

常見問題
1、FIB可以做什么?

(1)FIB-SEM:FIB制備微納米級(jí)樣品截面,進(jìn)行SEM和能譜測(cè)試。感興趣區(qū)域尺度要求200nm-30μm,通常切樣面寬度不超過10μm。

(2)FIB-TEM:FIB制備滿足透射電鏡的 TEM截面樣品。樣品包括:薄膜、塊體樣品,微米級(jí)顆粒。樣品種類:陶瓷、金屬等。

2、FIB制樣可能引入的雜質(zhì)?

W、C、Pt和Ga,其中W、C和Pt是為了保護(hù)減薄區(qū)域,Ga是離子源。如果樣品不導(dǎo)電可能噴Au或者噴Pt,從而引入這兩種元素。

3、FIB樣品為什么需要導(dǎo)電?

樣品是在SEM電鏡下進(jìn)行操作,需要清晰地觀察到樣品的形貌,否則無法精準(zhǔn)制樣。

4、FIB-TEM的制樣流程是 ?

(1)找到目標(biāo)位置(定位非常重要),表面噴Pt、W或C進(jìn)行保護(hù)目標(biāo)區(qū)域; 

(2)將目標(biāo)位置前后兩側(cè)的樣品挖空,剩下目標(biāo)區(qū)域后進(jìn)行U-cut;

(3)通過納米機(jī)械手將這個(gè)薄片取出,將樣品焊到銅網(wǎng)上的樣品柱上;

(4)減薄到理想厚度后停止。

聚焦離子束(FIB)

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