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聚焦离子束电镜的工作原理和技术特点介绍

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  聚焦离子束电镜通过结合相应的气体沉积装置,纳米操纵仪,各种探测器及可控的样品台等附件成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的分析仪器。其应用范围也已经从半导体行业拓展至材料科学、生命科学和地质学等众多领域。
 
  聚焦离子束电镜的工作原理:
 
  典型的离子束显微镜包括液态金属离子源及离子引出极、预聚焦极、聚焦极所用的高压电源、电对中、消像散电子透镜、扫描线圈、二次粒子检测器、可移动的样品基座、真空系统、抗振动和磁场的装置、电路控制板和电脑等硬件设备。
 
  外加电场于液态金属离子源,可使液态镓形成细小,再加上负电场牵引的镓,而导出镓离子束。在一般工作电压下,电流密度约为10-8A/cm2,以电透镜聚焦,经过可变孔径光阑,决定离子束的大小,再经过二次聚焦以很小的束斑轰击样品表面,利用物理碰撞来达到切割的目的,离子束到达样品表面的束斑直径可达到7纳米。
 
  聚焦离子束电镜的技术特点:
 
  1、最高束流可以达到100nA,且加工性能优异。可以实现快速切割和纳米加工。
 
  2、最高分辨率小于3nm,可以实现精细加工,并显示优异的FIB成像质量。
 
  3、电压范围在500V-30KV可调,可以实现精细抛光,降低样品表面非晶层厚度。
 
  4、离子源比较稳定,使用寿命长。
 
  5、与SEM镜筒配合,可以实现FIB加工过程中可以利用SEM进行实时观察。

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