详细解读——FIB-SEM技术(聚焦离子束)制备透射电镜(TEM)样品

聚焦离子束技术（FIB）概述

聚焦离子束技术是一种先进的纳米加工技术</svg>");">，它通过静电透镜将离子束精确聚焦至2至3纳米的束宽，对材料表面进行精细的加工处理。这项技术能够实现材料的剥离、沉积、注入、切割和改性等多种操作。

FIB技术的优势

1. 操作简便性：FIB技术简化了操作流程，减少了样品的前处理步骤，同时降低了对样品的污染和损害。

2. 微纳尺度加工：该技术能够实现精准的微米及纳米级切割，尺寸控制精确，加工厚度均匀，适用于多种显微分析技术。

3. 多功能一体化：FIB技术整合了切割、成像和化学分析功能，提供了一站式的纳米加工解决方案。

FIB技术原理

FIB技术的核心在于利用液态金属镓（Ga）作为离子源</svg>");">，因其低熔点和低蒸气压的特性，易于产生高密度的离子束流。Ga离子束能够聚焦至5纳米以下，通过与样品表面的原子碰撞，实现原子级的刻蚀，用于截面观察和特殊形状的加工。

此外，FIB技术还能与气体注入系统（GIS）结合，实现材料的沉积或增强刻蚀效果。

离子束/电子束诱导沉积

通过加热含有金属的有机前驱物至气态，并喷射至样品表面，当离子或电子束在该区域扫描时，前驱物分解，留下不易挥发的成分在样品表面，形成沉积层。

FIB-SEM制备TEM薄片流程

1. 样品定位与保护层沉积：使用SEM分析确定感兴趣的区域，并在目标微区内选定特征点。为保护样品表面，预先在表面沉积约1微米厚的Pt或C。

2. 初步切割：在保护层两侧挖出凹槽，暴露目标样品，并通过调整样品台倾角和离子束继续切割，直至样品与母体仅一侧相连。

3. 样品提取：使用纳米操作手接触样品顶部，并通过GIS系统</svg>");">在连接处沉积Pt，将样品与操作手相连，然后完全切离样品。

4. 样品转移：将FIB专用的TEM载网放入样品台，调整角度，使目标样品贴附到载网上，并通过GIS系统在接触点上沉积Pt以固定样品。

5. 二次减薄与精修：对固定在载网上的样品进行二次减薄，逐步降低束流，直至达到所需厚度。

为了方便大家对材料进行深入的失效分析</svg>");">及研究，金鉴具备Dual Beam FIB-SEM业务，包括透射电镜( TEM)样品制备，材料微观截面截取与观察、样品微观刻蚀与沉积以及材料三维成像及分析等。

加工注意事项

在FIB刻蚀过程中，样品表面可能会积累电荷，产生荷电效应</svg>");">。为防止样品漂移，需要对样品表面进行更厚层的镀碳或镀金处理。由于FIB制备的超薄样品非常脆弱，建议妥善保存，防止在转移和实验过程中受损。