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聚焦离子束扫描电子显微镜系统的原理和功能介绍

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聚焦离子束扫描电子显微镜(Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscope,简称FIB-SEM)双束系统是指同时具备聚焦离子束(FIB)和扫描电子显微镜(SEM)功能的系统。

系统原理:首先离子源产生离子束被聚光镜汇聚为极细的聚焦离子束,聚焦离子束通过控制线圈控制对指定的位置进行加工刻蚀;电子源产生电子束被聚光镜汇聚为极细的聚焦电子束,聚焦电子束通过扫描线圈对样品进行扫描,获得各个被加工位置的实时图像,从而实现对加工过程的实时监控。

聚焦离子束扫描电子显微镜主要功能包括:

①电子束成像,用于定位样品、获取微观结构和监测加工过程;

②离子束刻蚀,用于截面观察和图形加工;

③气体沉积,用于图形加工和样品制备;

④显微切割制备微米大小纳米厚度的超薄片试样(厚度小于<100 nm),用于后续的TEM和同步辐射STXM等相关分析;

⑤显微切割制备纳米尺寸的针尖状样品,用于后续的APT分析,获取其微量元素和同位素信息;

⑥综合SEM成像、FIB切割及EDXS化学分析,对试样进行微纳尺度的三维重构分析等。

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