原子力显微镜-扫描电子显微镜共定位表征系统的研发与应用

微纳加工过程中,常有样品需要进行聚焦离子束(FIB)溅射、切割,扫描电子显微镜(SEM)以及原子力显微镜(AFM)表征,而这三类仪器都需要将样品固定在样品台上才可测试,固定不佳会影响表征结果.但固定好的样品在不同仪器之间转移、拆卸、再固定的过程中极易受到破坏.基于以上问题,设计了AFM-SEM-FIB样品共定位系统,可实现样品在此三种仪器之间的无损转移及共定位,避免珍贵样品破坏及目标丢失,以及解决AFM扫描无法控制方向、迅速调整位点等问题.在微纳表征中有优异的表现,系统已被开发成产品并量产销售.

聚焦离子束扫描电子显微镜三维成像技术在肿瘤生物学领域的应用

将聚焦离子束和扫描电子显微镜相整合而形成的双束系统——聚焦离子束扫描电子显微镜(Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscopy,FIB-SEM)已成为对生物样品的超微结构进行成像和定量分析的有力工具。该系统既能对硬质生物材料进行铣削,又能在纳米尺度完成对其三维结构的重建。更为重要的是,它还能将组织或器官的宏观形态与组成细胞的内部结构直接关联。本文介绍了FIB-SEM的工作原理和设备组成,对FIB-SEM三维成像在肿瘤及肿瘤干细胞模型、生物打印系统的铣削、成像和超微结构分析,以及癌细胞对纳米颗粒的摄入等肿瘤生物学领域的典型应用进行了概述,并对利用FIB-SEM三维定量和超微结构分析的方法研究线粒体和其他亚细胞结构与癌症发生的关系提出了展望。目的是强化FIB-SEM在肿瘤生物学领域的应用,以揭示肿瘤细胞超微形态和结构变化对肿瘤演进所起的作用,为肿瘤治疗提供新靶标。

粉煤灰表面形貌和组成的电子显微镜/能量色散谱、聚焦离子束分析

用超级场发射电子显微镜 (FE SEM) ,扫描电子显微镜 /能量色散谱 (SEM/EDS)和聚焦离子束测试仪(FIB)等 ,对粉煤灰进行了表面形貌和元素组成分析。FIB显示粉煤灰大多为 0 .3～ 0 .5 μm的球状微粒 ;FE SEM则显示约有 88%的粉煤灰为 0 .3～1 μm的球状微粒 ,表面凹凸不平 ,主要为铝、硅、铁等元素的氧化物 ,其中铝、硅、铁和氧的质量分数分别为 2 0 .5 %、2 3 .6%、1 .4%和 5 0 .9%。

聚焦离子束制备透射电子显微镜样品的两种厚度判断方法

透射电镜样品的厚度是透射电镜(TEM)表征中一个重要参数,快速准确地判断样品厚度是制备高质量样品的前提。本文通过使用聚焦离子束(FIB)制备了带有厚度梯度的透射电镜样品(Si、Sr Ti O3和La Al O3),并提出两种制样过程中快速判断厚度的方法。第一种通过扫描电子显微镜(SEM)的衬度变化经验地判断样品的厚度;第二种是用FIB在样品边缘切一个斜边,通过SEM测量斜边侧面的宽度用几何方法推断样品的厚度。这两种方法都通过会聚束电子衍射(CBED)和电子能量损失谱(EELS)测量的厚度作为检验标准。对比认为,样品较薄时用SEM衬度测厚比较合适;样品比较厚时用几何方法测量比较直接。

扫描电子显微镜与焦离子束结合进行纤维组织分析

卡尔蔡氏SMT的纳米技术系统分部和SⅡ纳米技术公司合作．开发出一种新的纳米级显微分析技术。该技术将扫描电子显微镜与聚焦离子束和气体注射系统相结合，进行“纳米区域”的成像、结构标定和成分分析。

基于聚焦离子束-扫描电镜方法研究页岩有机孔三维结构

页岩中纳米级有机孔的大小直接影响页岩气含气量,其连通性亦对气体运移和开采至关重要。本文选择漆辽地区龙马溪组富有机质页岩,利用聚焦离子束-扫描电镜(FIB-SEM)在纳米尺度上(10 nm)进行有机孔结构的三维重构。研究结果表明:(1)FIB-SEM方法适用于微米级页岩的纳米(>3 nm)孔隙结构特征研究。(2)蜂窝状有机孔发育均匀,孔径集中于10~200 nm,连通性较差;界面有机孔孔径集中于200~300 nm,局部连通性较好。(3)页岩总孔隙度与有机质含量成正比。研究认为,对于以有机孔为重要储集空间的页岩,有机质分布越集中,连续性越好,研究孔隙度的表征单元体尺度越小。

加速器-电子显微镜联机进行材料科学研究的新进展

离子或电子辐照引起的材料微结构演变是一个非常复杂的过程.用加速器 电子显微镜联机装置可原位观察载能离子束辐照及辐照后退火引起的材料微结构演变,并确定相应的辐照条件.介绍了近10年来国际上利用加速器 电子显微镜联机装置开展材料科学研究的最新进展.

FIB加工、扫描及透射电子显微镜相结合的复杂合金相层状组织表征

扫描电子显微镜(SEM)与聚焦离子束(FIB)可集成为双束系统,实现微区形貌观察与样品加工一体化,同时也可实现截面薄样品的定位提取。利用该技术并结合透射电镜(TEM)技术研究了Al-Pd-Fe复杂合金系铸态组织中层片结构的构成与分布特征。结果表明,铸态Al_(75)Pd_(15)Fe_(10)合金中的层片组织由M-Al_(13)Fe_4相与准晶相构成。通过对比发现,相同层片组织在背散射电子像与透射电镜观察下呈现出明显不同的分布特征。结合扫描与透射电子显微学成像原理,阐明了SEM和TEM两种表征方式产生不同结果的原因,指出了通过SEM,FIB以及TEM相结合对表征微细多相混合组织真实三维空间分布特征的必要性和有效性。

扫描电子显微镜及其在石化领域的应用

介绍了扫描电子显微镜的工作原理和仪器结构,综述了扫描电子显微镜作为形貌观察工具在石化领域的应用。分析了扫描电子显微镜结合能谱仪、电子背散射衍射技术、聚焦离子束扫描电子显微镜以及扫描电子显微镜原位技术的特点和优势,并分别介绍了它们在催化剂和材料表征方面的应用,在此基础上,对扫描电子显微镜以及相关新技术的发展趋势和应用前景做出了展望。

透射电子显微镜分析LaNbO_4-NiO-Y_2O_3稳定的ZrO_2复合材料中的相界

采用固相反应法在1500℃制备了LaNbO_4-NiO-Y_2O_3稳定的ZrO_2(YSZ)复合陶瓷,并且采用透射电子显微镜(TEM)和能量分散光谱仪(EDS)对复合物中三相的化学相容性进行了研究。EDS测量的元素成分分布表明在不同相界之间形成了互扩散区域,然而这是由于EDS的低分辨率造成的效果。通过高分辨率TEM对其相界更进一步的表征,可以看到LaNbO_4、NiO和YSZ三种晶粒的晶界处结合完好,晶界处都没有发现晶格畸变的迹象,也没有新相生成,因此可以证实LaNbO_4、NiO和YSZ在1500℃烧结后,具有较好的化学相容性。

聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)在页岩纳米级孔隙结构研究中的应用

页岩中大量发育的纳米级孔隙组成了页岩气储集的主要空间。聚集离子束扫描电镜(FIB-SEM)通过对页岩样品的连续切割和成像,能够在纳米尺度上三维重建页岩的空间分布。依据不同岩石组分灰度值的差异,可以将页岩内的孔隙、有机质、黄铁矿等分割提取出来,不仅可以三维展示其空间分布形态,还可以对孔隙的分布特征和孔隙度等参数进行定量计算。聚集离子束扫描电镜在页岩纳米孔隙中的应用,将给页岩微观结构的深入研究提供新的研究手段。

聚焦离子束扫描电镜在石油地质研究中的综合应用

聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM),以其高分辨率电子束成像及高强度聚焦离子束微纳米级精密加工功能,成为非常规油气储层研究的重要表征手段,推动了我国非常规油气的勘探开发进程,并促进石油地质学开启了全新的领域—纳米地质学。本文重点介绍了FIB-SEM在石油地质研究中的综合应用以及创新性开发情况。FIB-SEM的二维大面积成像与三维切片-成像分析可有效解决岩石样品非均质性强的表征难题,并可对岩石内部的孔隙、微裂缝、矿物、有机质和残留油等五大要素进行全面的成像分析,为数字岩心的构建提供具有纳米级分辨率的高质量原始数据。FIB-SEM强大的微纳加工功能,为下一代储层矿物分析、地球化学微观分析等技术的开发提供了制样手段。另外,FIB-SEM可以集成多种先进分析技术,形成集高分辨率成像、物理化学测试为一体的石油地质综合分析平台,应用前景广阔。

电子显微镜（SEM）新产品——复合光束加工观测装置

日本电子近日上市了电子显微镜（SEM）新产品——复合光束加工观测装置“JIB-4500”。该产品具备获取并分析表面和内部三维图像的能力，除了聚焦离子束（FIB）加工和SEM观测功能外，还可利用能量分散型X射线分析装置（EDS）和电子背散射衍射（EBSD）系统进行分析。

电子-离子双束纳米工作站

现代微电子工业迅猛发展,对电子设备的精度和功能也提出了新的要求。电子-离子双束纳米工作站是扫描电子束和聚焦离子束技术的独特融合,突破了只能对表层成像和分析的局限,它可以对样品进行三维的、表面下的观察和分析,也可以切割、研磨样品材料和沉积特定的材料,用它可以获得以前无法得到的样品信息。该工作站为研究人员和制造人员提供了一种对多种样品在纳米尺度进行修改、制作和分析的有效工具。

聚焦离子束制样条件对TEM样品形貌的影响

聚焦离子束(FIB)因其制样成功率和效率高,可定点精确制样等特点已经成为半导体失效分析领域重要的透射电子显微镜(TEM)制样方法。利用双束FIB系统针对TEM样品制备条件对样品形貌的影响进行了分析和研究。通过控制变量法等方法分析了FIB的电子束或离子束等制样条件可能对样品带来的损伤。通过实验发现,FIB的离子束能量对TEM样品热损伤影响较小,电子束的电压和电流是引起样品损伤的主要因素。实验证明,在电子束辅助沉积保护层时适当降低电子束的电压和电流,可有效改善样品的微观形貌。

聚焦离子束显微镜技术及其在地球和行星科学研究中的应用

聚焦离子束-扫描电子显微镜作为重要的微纳米尺度精细加工、微小样品制备和微区原位显微分析设备,与其他高精尖显微分析仪器(如透射电镜、离子探针、原子探针和同步辐射等)配合使用,可为纳米地球科学发展提供重要技术支撑。本文在简要介绍聚焦离子束-扫描电镜技术的原理、功能和技术发展的基础上,重点展示该技术在加工制备透射电镜超薄片样品和原子探针针尖样品中的应用,以及在代表性地学样品(如矿化微生物和页岩等)样品三维重构成像分析上的应用。最后,分析了该技术的未来发展趋势,并对它在地球和行星科学研究中的注意事项进行了初步探讨。

聚焦离子束扫描电镜研究微体化石的微观孔隙结构

聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)是将聚焦离子束切割和扫描电镜结合起来的双束系统,可以在纳米尺度对样品进行切割加工与实时成像。文中用聚焦离子束扫描电镜对兰多维列统(志留系)龙马溪组黑色页岩内的几类微体化石进行了观察研究,并显示牙形刺、几丁石、疑源类均发育有亚微米至纳米级孔隙,这些孔隙可以为页岩气的储集提供有效空间,不同的微体化石孔隙发育的差异可以为页岩中有机质孔隙非均质性成因研究提供重要依据。

聚焦离子束扫描电镜双束系统在材料研究中的应用

近年来,聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB)因具有独一无二的优势,广泛应用于材料科学、微纳加工、半导体器件制造中。尤其是其精密加工和定位加工的特点,获得了众多研究者的青睐。本文介绍了聚焦离子束电镜双束系统在材料研究中的几种应用。

离子束抛光在微电子封装失效分析领域的应用

首先,以具体微电子封装失效机理和失效模式研究的应用为落脚点,较为全面地介绍了离子束抛光的工作原理、样品参数选择依据;然后,利用离子束抛光系统对典型的封装互连结构进行抛光,结合材料和离子束刻蚀理论进行参数探索;最后,对尺寸测量、成分分布和相结构等信息进行观察和分析,为离子束抛光系统在微电子封装破坏性物理分析和失效分析中的应用提供了指导。

微机控制聚焦离子束扫描装置的研制与实验

一、引言近年来,人们对FIB(聚焦离子束)装置用于大规模集喊电路制作的离子束曝光技术产生了很大兴趣。离子束曝光对抗蚀剂材料有较高的灵敏度。