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聚焦离子束(FIB)

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功能介绍

聚焦离子束技术(FIB):

聚焦离子束技术(Focused Ion beam,FIB)是利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的离子束轰击材料表面,实现材料的剥离、沉积、注入、切割和改性。FIB利用高强度聚焦离子束对材料进行纳米加工,配合扫描电镜(SEM)等高倍数电子显微镜实时观察,成为了纳米级分析、制造的主要方法。

可提供的服务:

TEM透射样品制备:对于表面薄膜、涂层、粉末大颗粒,块体等样品,在指定位置准确定位切割进行TEM样品的制备;SEM/EDS剖面分析:FIB准确定位切割,制备截面样品,进行SEM和EDS能谱分析;

EBSD电子背散射衍射分析:进行晶体取向成像、显微织构、界面等分析;

微纳结构加工:在微纳结构操作机械手、Omniprobe操作探针、离子束切割等的配合下,进行各种微纳结构的搬运、各种显微结构形状或图案的加工。

FIB-TEM的制样流程

1)找到目标位置(定位非常重要),表面喷Pt保护(样品导电则不用喷Pt);

2)将目标位置前后两侧的样品挖空,剩下目标区域;

3)机械纳米手将这个薄片取出,开始离子束减薄;

4)减薄到理想厚度后停止;

5)将样品焊到铜网上的样品柱上,标注好样品位置。

制样要求

1. 粉末样品至少5微米以上尺寸,且无磁性;薄膜/块体样品最大不超过2cm,高度不超过3mm,可以有磁性;强磁样品的尽量让尺寸更小;

2. 送样前,需在SEM电镜下确认好样品满足FIB的要求;

3.下单时需要写清楚所有的测试要求,一次拍好。因为制备的TEM样品厚度50nm左右,二次测试过程中的取样,移动样品等都可能造成样品损坏,从而导致无法达到拍摄目的。

测试案例

FIB制备某焊接材料的TEM样品

TEM制备多相和薄膜的TEM样品

电池正极材料的FIB截面的SEM及能谱表征

FIB加工测试狗logo

FIB三维重构图像

常见问题

Q1、FIB可以做什么?

(1)FIB-SEM:FIB制备微米级样品截面,进行SEM和能谱测试。样品尺度要求2-30μm,通常切样面直径不超过10μn。

(2)FIB-TEM:FIB制备满足透射电镜的 TEM截面样品。样品包括:薄膜、块体样品,微米级颗粒。样品种类:陶瓷、金属等。

Q2、FIB制样可能引入的杂质?

Pt和Ga,其中Pt是为了保护减薄区域,Ga是离子源。如果样品不导电可能喷Au或者喷Cr,从而引入这两种元素。

Q3、FIB样品为什么需要导电?

样品是在SEM电镜下进行操作,需要清晰观察到样品形貌,否则无法精准制样。

相关资料

每天学一点:FIB聚焦离子束

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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

2019-12-26

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