聚焦离子束显微镜（FIB）：原理揭秘与应用实例 发布时间：2025-02-14 14:31:23
工作原理
聚焦离子束显微镜的原理是通过将离子束聚焦到纳米尺度，并探测离子与样品之间的相互作用来实现成像。离子束可以是氩离子、镓离子等，在加速电压的作用下，形成高能离子束。通过使用电场透镜系统，离子束可以被聚焦到非常小的尺寸，从而实现很高的空间分辨率。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，在此领域拥有先进的FIB设备，能够为客户提供高精度的材料成分分析和微观结构测试，确保研究成果的可靠性。
FIB（聚焦离子束）是将液态金属（大多数FIB都用Ga，也有设备具有He和Ne离子源）离子源产生的离子束经过离子枪加速，聚焦后照射于样品表面产生二次电子信号取得电子像，或用强电流离子束对表面原子进行剥离，以完成微、纳米级表面形貌加工。通常是以物理溅射的方式搭配化学气体反应，有选择性地剥除金属、氧化硅层或沉积金属层。
成像与加工
在成像方面，聚焦离子束显微镜和扫描电子显微镜的原理比较相近，其中离子束显微镜的试片表面受镓离子扫描撞击而激发出的二次电子和二次离子是影像的来源。影像的分辨率决定于离子束的大小与畸变修正、带电离子的加速电压、二次离子讯号的强度、试片接地的状况、与仪器抗振动和磁场的状况。金鉴实验室提供的FIB成像服务，能够为客户的材料分析提供了强有力的支持，帮助客户更好地理解材料的微观特性。
基本功能
1.定点切割（Precisional Cutting）
利用离子的物理碰撞来达到切割之目的。广泛应用于集成电路（IC）和LCD的Cross Section加工和分析。
2.选择性的材料蒸镀（Selective Deposition）
以离子束的能量分解有机金属蒸气或气相绝缘材料，在局部区域作导体或非导体的沉积，可提供金属和氧化层的沉积，常见的金属沉积有铂和钨二种。
3.强化性蚀刻或选择性蚀刻（Enhanced Etching-Iodine/Selective Etching-XeF2）
辅以腐蚀性气体，加速切割的效率或作选择性的材料去除。
为了方便大家对材料进行深入的失效分析及研究，金鉴实验室具备Dual Beam FIB-SEM业务，包括透射电镜( TEM)样品制备，材料微观截面截取与观察、样品微观刻蚀与沉积以及材料三维成像及分析等。
4.蚀刻终点侦测（End Point Detection）
侦测二次离子的讯号，藉以了解切割或蚀刻的进行状况。
应用哪些领域
1.材料科学：微观结构的精准剖析
2.半导体制造：纳米加工与修复的关键利器
3.生物医学：微观世界的探索与应用
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