FIB技术在透射样品制备中的应用

在材料科学的研究领域，随着对物质微观结构探索的不断深入，对于样品制备技术的要求也在不断提高。超高分辨率电镜（HREM）技术的发展，已经将分辨率推进到了0.2纳米以下，这使得科学家们能够从原子级别上揭示物质的内在特性。然而，这种高分辨率的实现对样品制备技术提出了更为严格的要求。传统的制样技术，例如离子减薄和电解双喷等方法，已经无法满足当前科研的需求。在这种背景下，聚焦离子束（FIB）技术因其技术的成熟和成本的降低（从数万元降至几千元），逐渐成为科研人员的新选择。

FIB技术在透射样品制备中的应用

1. 精确定位：

首先在蓝宝石衬底上的GaN/AlGaN材料中，通过电极线精确定位切割点，并沉积Pt金属以形成约2um*10um的矩形框架。

2. 制备凹槽：

在框架两侧制备凹槽，深度一般为3~5um，长度需超过15um，这一步骤与样品的具体结构密切相关。

3. 切割样品：

切断样品的一个侧面和底面，以便后续将探针引入样品上方。

FIB切割金包银合金线

4. 探针与样品的连接：

通过控制程序切割探针针尖，形成平面与样品片顶部进行焊接，并取出样品片。

5. 样品焊接：

将样品片焊接到样品托的金手指尖端，为后续的减薄和抛光做准备。

6. 样品减薄和抛光：

通过调整束流和电压，对样品进行反复的减薄和抛光，直至样品厚度达到50~100nm。

7. 完成样品制备：

经过上述步骤，透射样品的制备工作完成，随后进行观察分析。

国内FIB资源概况

国内众多科研机构装备了各种型号的FIB设备，为科研人员提供了便利的查询和使用渠道。这些资源的集中分布，不仅促进了材料科学研究的发展，也显示了FIB技术在国内的广泛应用和普及趋势。

此外，FIB技术在半导体、生物医学、地质学等多个领域也有着广泛的应用前景。