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淺析聚焦離子束顯微鏡的工作原理及應用范圍

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  聚焦離子束顯微鏡重新定義了高分辨率成像的標準:高材料對比度,快、簡單、準確的高質量樣品制備,用于S/TEM成像和原子探針斷層掃描(APT)以及高質量的亞表面和3D表征。
 
  聚焦離子束顯微鏡的工作原理:
 
  聚焦離子束顯微鏡(FIB)的利用鎵(Ga)金屬作為離子源,再加上負電場(Extractor)牽引細小的鎵原子,而導出鎵離子束再以電透鏡聚焦,經過一連串可變孔徑光闌,決定離子束的大小,再經過二次聚焦以很小的束斑轟擊樣品表面,利用物理碰撞來進行特定圖案的加工,一般單粒子束的FIB(SingleBeamFIB),可以提供材料切割、沉積金屬、蝕刻金屬和選擇性蝕刻氧化層等功能。若結合場發射式電子顯微鏡進行實時觀測,即所謂的雙粒子束FIB(DualBeamFIB)。
 
  聚焦離子束顯微鏡的應用范圍:
 
  1、精細切割,利用粒子的物理碰撞來達到切割的目的。
 
  2、選擇性的材料蒸鍍,以離子束的能量分解有機金屬蒸汽或氣相絕緣材料,在局部區域作導體或非導體的沉積,可供金屬和氧化層的沉積。
 
  3、高分辨掃描電鏡,SEM的高分辨圖像保證高精密的終點探測,利用即時的FIB圖像實現Section-View的功能可以顯示截面的輪廓圖。
 
  4、制備透射電鏡(TEM)樣品。
 
  5、配備EDX可進行樣品元素組分半定量測量。

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