聚焦离子束扫描电镜双束系统（FIB-SEM）

聚焦离子束扫描电镜双束系统（FIB-SEM）作为一种前沿的微纳加工与成像技术，凭借其强大的功能和多面性，在材料科学研究中占据着举足轻重的地位。它能够深入微观世界，揭示材料内部的结构与特性，为材料科学的发展提供了强有力的支撑。

定点剖面形貌与成分分析

FIB-SEM系统具备精准的定点切割与分析能力，能够深入材料内部，揭示其微观结构与成分。以CdS微米线为例，光学显微镜虽能观察到微米线节点处可能存在其他物质，但无法确定其具体成分与内部形貌。而FIB-SEM技术则可在此节点进行定点切割，制备截面样品，并通过扫描电镜成像与能量色散谱（EDS）mapping，直观呈现内部含有Sn球的结构。这种分析方法为材料微观结构研究开辟了新的视角，使研究人员能够更深入地理解材料的内在特性。

TEM样品制备

透射电子显微镜（TEM）是材料研究中常用的高分辨率成像工具，而FIB-SEM系统在制备TEM样品方面具有独特优势。为了方便大家对材料进行深入的失效分析及研究，以MoS₂场效应管的研究为例，FIB-SEM技术可精准制备截面透射样品，使研究人员在TEM下清晰观察到MoS₂的层数以及Ag纳米线与MoS₂之间的间距，为深入研究材料的微观结构与性能提供了有力支持。

微纳加工

FIB - SEM 系统在微纳加工领域展现出卓越的性能，这些图形包括光栅、切仑科夫辐射源针尖、三维对称结构等，广泛应用于光学、电子学和材料科学等领域。

例如，在Au/SiO₂上制备的光栅，其周期和开口尺寸均达到纳米级别，充分展示了FIB-SEM在微纳加工方面的高精度与高分辨率。这种高精度的微纳加工能力为新材料的研发与应用提供了广阔的空间。

切片式三维重构

FIB-SEM系统能够实现材料的切片式形貌与成分三维重构，为研究材料内部结构提供了新的维度。通过切下一定厚度的试样进行SEM拍照，反复操作数百次拍摄切片图片，再进行三维形貌重建，即可清晰呈现材料内部的三维结构。

材料转移

FIB-SEM系统配备的纳米机械手和离子束沉积技术，使得微米级别的材料转移成为可能。通过精确的定位与固定，可将材料从一个衬底转移到另一个指定位置。例如，将氧化锌微米线从硅片转移到两电极沟道间，可制得专用器件。这种材料转移技术在微电子器件的制备与研究中具有重要意义，为微纳器件的创新与开发提供了新的途径。

未来发展

FIB-SEM双束系统凭借其独特的微纳加工与成像能力，在材料研究领域展现出巨大的潜力与价值。从定点剖面形貌与成分分析到TEM样品制备、微纳加工、切片式三维重构以及材料转移，FIB-SEM技术的应用范围广泛，为材料科学家提供了强大的工具。随着技术的不断发展与创新，FIB-SEM系统将在更多领域发挥重要作用，助力材料科学的进一步发展。