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FIB-SEM掃描電子顯微鏡探秘納米加工應用
近年來發展起來的聚焦離子束技術(FIB)采用高強度聚焦離子束納米加工材料，并結合蔡司掃描電鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)三維原子探針(APT)分析電鏡技術已成為納米級分析，制造的主要手段。現已在新材料和半導體集成電路等領域得到廣泛的應用。
蔡司FIB掃描電鏡
電子顯微鏡
在介紹今天的主角前，我們先來了解一下什么是電子顯微鏡?
電子顯微鏡根據其構造及使用方式的不同，可以分為透射式，掃描式，反射式，發射式電子顯微鏡，根據它們的工作原理及應用領域和它們所要求的差異來進行選擇。電子顯微鏡是根據電子光學原理，用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡，使物質的細微結構在極高的放大倍數下成像的儀器。
近年來電鏡的研究與制造取得了長足的進步：電鏡分辨率越來越高，透射電鏡點分辨率高達0.1-0.2nm，晶格分辨率已達約0.1nm。利用電鏡已可直接觀測原子像。
掃描電子顯微鏡(SEM)
掃描電子顯微鏡是介于透射電子顯微鏡和光學顯微鏡(OM)之間的一種觀察方法。用聚焦后的極窄高能電子束掃描試樣，利用電子束和物質之間的作用激發出多種物理信息并進行采集，放大和重新成像，從而實現物質微觀形貌表征。新式掃描電子顯微鏡分辨率高達0.05nm;放大倍數可達百萬倍或更高的連續可調;且景深較大、視野開闊、成像立體效果良好。另外結合掃描電子顯微鏡等分析儀器可實現在觀測微觀形貌時對物質微區成分的分析。掃描電子顯微鏡廣泛地應用于巖土，石墨，陶瓷和納米材料的研究中。
雙束聚焦離子束-掃描電子顯微鏡(FIB-SEM)
而今天所介紹的;“雙束電鏡” Dual Beam Focused Ion Beam(FIB)是雙束聚焦離子束掃描電子顯微鏡的簡稱，是在掃描電鏡的基礎上加裝了離子束系統，機械臂(Easy lift)和氣體注入系統(GIS)等配件。
雙束的主要作用有兩個：
1)成像：
把液態金屬離子源輸出的離子束加速，聚焦之后用來轟擊試樣表面使其產生二次電子信號，從而得到試樣表面電子像(與SEM相似);
2)加工：
聚焦離子束系統中的離子束是由液態離子源在強電場的作用下拉出帶正電荷的離子，再經靜電透鏡、多級偏轉裝置最終聚焦而成，從而完成微納級別的表面形貌處理。如果將化學氣體反應系統與物理濺射方式配合使用，就可以達到選擇性地剝離金屬、氧化硅層或者沉積金屬層。
