预存
    Document
    当前位置:文库百科文章详情
    每天学一点:FIB聚焦离子束
    来源:本站 时间:2022-09-23 20:56:16 浏览:15925次


    FIB基础知识



    FIB即聚焦离子束,具有两大功能,一是将液态金属离子源产生的离子束经加速、聚焦后用于轰击样品表面,使之产生二次电子信号以获得样品表面的电子像(类似于SEM);二是利用强电流离子束对表面原子进行剥离,以完成微、纳级别表面形貌加工。若在物理溅射的方式上搭配化学气体反应系统,则可实现有选择性的剥离金属,氧化硅层或沉积金属层。


    FIB的原理示意图及双束系统FIB的工作示意图


    样品和电子束、离子束的几何学关系示意图



    了解更多活动详情请联系GO小妹(15680750806)

    活动时间:2022年10月19日——2022年10月28日


    FIB的三大工作模式分别为:a成像、b切割、c沉积/增强刻蚀,见下图。




    了解更多活动详情请联系GO小妹(15680750806)

    活动时间:2022年10月19日——2022年10月28日



    FIB的应用



    在双束系统中,可以在离子束加工的同时,利用电子束实时监控加工的全过程。利用电子束成像分辨率高的特点(可达0.7nm),原位观察样品截面和表面信息;利用电子束激发的特征X射线,对样品的截面和表面进行化学成分分析。利用电子束产生的背散射电子直接进行晶体取向分析。


    (1)形貌和成分分析FIB可以对纳米颗粒材料表面进行形貌观察,还可以精准的切出横截面,结合能谱即可对颗粒截面成分进行分析。


    通过FIB实现对微球材料的表面、截面形貌和EDS线扫分析


    (2)制备TEM、3DAP、EBSD样品FIB因其样品制备精度高、速度快已经成为特殊样品制备、精细结构加工的重要方法。其中制备TEM截面样品就是其中重要用途。FIB制备的TEM样品厚度在100nm以下,且成功率很高,所以经常用来制备薄膜、陶瓷等块体的TEM样品。此外,电子束无法穿透的微米级颗粒,也可用FIB制备一个薄截面样品再进行TEM测试。


    制备TEM样品步骤:a定位需加工区域;b取出切断样品;c移动并传输到TEM专用铜网上;d最终减薄

    制备好TEM薄片样品可以固定在专用铜网做红色标记的位置。

    专用铜网示意图


    FIB制备原子探针样品


    (3)微纳图形制备采用电子束在光刻胶上曝光(EBL),然后刻蚀获得所需图形,或用用聚焦离子束直接刻出或在与气体注入系统(GIS)结合后沉积出所需图形,或用户利用专业软件设计好图形,在双束粒可直接识别这些图形并自动加工完成。


    FIB加工的测试狗LOGO


    利用离子束沉积的铂金(Pt)弹簧


    FIB-Pt沉积出的探针GaN NW 设备的SEM图像及I-Beam 图像


    FIB刻蚀不同间距Poly-Si上面的纳米光栅结构


    (4)三维表征技术(FIB-HIM)在扫描电镜中可以获得观察区域的表面形貌、化学成分、晶体取向等信息。三维重构(3D)允许从各个角度观察样品,尤其当样品中有一些网络结构,不同的相交织在一起,利用FIB三维成像可将它们内部的网络结构清晰的表征出来,甚至重构样品里小缺陷(<100nm)的三维形状和尺寸。 

    超导材料三维EDS分析和多孔陶瓷材料BaTiO3碎石纹理的表面可视分析


    FIB-HIM方法获得的BaTiO3样品的孔径分布(与压汞法数据基本吻合)


    (5)连用加工、沉积、刻蚀等功能实现集成线路修改或微纳实验板制作


    a 指定区域刻蚀将Cu暴露出来;b 将暴露出的Cu切断;c 沉积Si氧化物实现电气绝缘


    将FIB打的孔、FIB-Pt沉积的点和线用于GaN生长的研究



    评论 / 文明上网理性发言
    12条评论
    全部评论 / 我的评论
    最热 /  最新
    全部 3小时前 四川
    文字是人类用符号记录表达信息以传之久远的方式和工具。现代文字大多是记录语言的工具。人类往往先有口头的语言后产生书面文字,很多小语种,有语言但没有文字。文字的不同体现了国家和民族的书面表达的方式和思维不同。文字使人类进入有历史记录的文明社会。
    点赞12
    回复
    全部
    查看更多评论
    相关文章

    基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

    2020-05-03

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    2021-01-22

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    2021-06-19

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    2019-10-25

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    2019-10-25

    XRD的基本原理与应用

    2020-11-03

    项目推荐/Project
    三维原子探针(APT)

    三维原子探针(APT)

    聚焦离子束(FIB)

    聚焦离子束(FIB)

    热门文章/popular

    基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱线结构)

    晶体结构可视化软件 VESTA使用教程(下篇)

    手把手教你用ChemDraw 画化学结构式:基础篇

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(上)

    【科研干货】电化学表征:循环伏安法详解(下)

    电化学实验基础之电化学工作站篇 (二)三电极和两电极体系的搭建 和测试

    微信扫码分享文章