实在是非常的惭愧,连续几天都没有写了。其间都不敢去上博客,看到阿娇同学的坚持,甚是汗颜。其实计划是很好的,本来是打算用这几天把第三篇文章写出来的,以前的老板从我离开金属所前就催着我写,一直拖到现在。所以想在这几天好好回顾下我在金属所用Technai
F20以及学到的关于位错的TEM知识。哎,对自己很不满啊……
最近一直在学习用FIB制备TEM样品。步骤上基本上了解了,所以今天就了解下FIB的原理吧。我所了解的是从几篇文章上学的。下面就分别具体写写吧。
(a)FIB instrument
FIB的基本功能是:用高度聚焦的离子束来成像(imaging)和溅射(sputtering)。对于任何离子束来说:有效离子源尺寸越小,聚焦到一个点上的电流越大。通常现在所用的离子源为场离子化源,其离子源尺寸可小到5
nm。现在大部分的设备用的离子源是液态金属Ga。离子束一般通过聚光镜和物镜来聚焦,由于电磁透镜的聚焦强度直接与运动颗粒的电荷/质量比值相关,所以需要超级巨大的磁铁才能将离子束聚焦。这是很不实际的,所以离子束的聚焦就直接用静电场聚焦。(Question:为何电子束聚焦不用静电场?)离子束的尺寸和形状决定了基本的像分辨率和微加工的精度。一般来说,离子束直径越小,分辨率和加工精度越高。实际上,FIB成像的终极空间分辨率是由由溅射控制的signal/noise(信噪比)来控制的,一般是10
nm。
FIB-SEM设备的样品台可以倾转52°,其中Ga离子束和电子束即成52°夹角,而这两种束汇聚的点为eucentric
height。需要进行FIB成像或溅射的样品区域要设定成eucentric height。下图为FIB-SEM的示意图。
http://s1/bmiddle/a6622d5agc3cf85bbab70&690
(b)Ion-solid interactions
当离子进入到固体中,离子动能与样品原子能量转换。可以有以下的形式:
(1)离子反射和背散射(ion reflection and backscattering)
(2)电子发射(electron emission)
(3)电磁辐射(electromagnetic radiation)
(4)原子溅射和离子发射(atomic sputtering and ion emission)
(5)样品损坏(sample damage)
(6)样品变热(sample heating)
通常,很容易出现Ga离子植入的现象,而且会造成样品表面20 nm的深度范围破坏。其相互作用的示意图如下图。http://s6/bmiddle/a6622d5agc3cfb174fb95&690
后面的内容明天继续写,今天就此搁笔。不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海。我打算下一周内完成第三篇文章,所以等下周结束时,把第10天里那个“明天下午补上”给替换掉。坚持,坚持!!!
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