制备透射电镜及扫描透射电镜样品的详细步骤

于 2024-11-11 23:00:24 发布 62 阅读 0 评论

聚焦FIB技术:微纳尺度加工的利器

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聚焦离子束(FIB)技术以其卓越的精确度在微观加工领域占据重要地位,能够实现从微米级到纳米级的精细加工。

FIB技术的关键部分是其离子源,大多数情况下使用的是液态金属离子源,而镓(Ga)由于其较低的熔点、较低的蒸气压以及卓越的抗氧化特性,成为最常用的离子材料。以下是构成商业FIB系统的主要组件:

1. 液态金属离子源:生成离子的起点,广泛使用镓作为离子材料。

2. 电透镜系统:负责将离子束精确聚焦至微小尺寸。

3. 扫描电极:指导离子束在样品表面的运动轨迹。

4. 二次粒子探测器:捕捉离子束与样品相互作用产生的信号。

5. 试样基座:具备多轴向移动能力,以实现样品的精确定位。

6. 真空系统:确保离子束不受外界气体分子的干扰。

7. 抗振动和磁场装置:保障系统在稳定的环境中运行。

8. 电子控制面板与计算机系统:用于操作和监控整个FIB系统。

在FIB系统中,通过在液态金属离子源上施加电场,可以使镓形成尖锐的尖端。接着,通过负电场牵引尖端的镓,形成离子束。这些离子束经过电透镜系统的聚焦,并可通过调整孔径来改变离子束的直径。最终,经过二次聚焦的离子束作用于样品表面,通过物理碰撞实现切割或蚀刻。


金鉴实验室的Dual Beam FIB-SEM服务

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金鉴实验室提供的Dual Beam FIB-SEM服务,包括透射电镜(TEM)样品制备、材料微观截面的截取与观察、样品微观刻蚀与沉积以及材料三维成像和分析等。通过将FIB系统与扫描电子显微镜(SEM)结合,可以充分利用两种技术的优势。在加工过程中,电子束的实时监控使得样品加工的进度和精度得到精确控制,从而实现更精细的微加工效果。


FIB技术的应用领域

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FIB技术因其高精度和多功能性,在半导体制造、材料科学、纳米技术和生命科学等多个领域有着广泛的应用,是现代精密工程中不可或缺的工具之一。为了进行透射电镜和扫描透射电镜的样品观察,需要制备极薄的样品以使电子能够穿透并形成电子衍射图像。金鉴实验室在这些领域提供专业的测试服务,帮助客户解决各种技术难题。

传统的TEM样品制备主要依赖于机械切片和研磨,这种方法适用于大范围样品的解析。而使用FIB技术,则可以精确观察样品的特定局部区域。类似于切割横截面,TEM样品的制备涉及从样品的正面和背面使用FIB进行处理,最终留下中间的薄区域作为TEM观测样品。


TEM制样流程

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金鉴实验室作为一家提供检测、鉴定、认证和研发服务的第三方检测与分析机构,不仅拥有专业的技术团队,还配备了先进的测试设备,能够为您提供精确的制样服务。

1. 样品选择:选择适合进行TEM分析的样品区域。

2. 初步切割:使用FIB从样品的正面和背面进行切割,逐渐逼近目标区域。

3. 薄化处理:继续使用FIB对样品进行薄化,直至达到适合电子穿透的厚度。

4. 最终修整:对样品的薄区域进行精细修整,确保样品表面平整,适合TEM观测。

5. 样品提取:通过上述流程,可以获得适合透射电镜分析的高质量样品,为深入研究材料的微观结构提供了强有力的支持。金鉴实验室的FIB技术应用不仅提高了样品制备的精度和效率,也为材料科学的研究开辟了新的可能性。随着技术的不断发展,金鉴实验室将在未来的微纳加工领域发挥更加重要的作用。

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