產品描述
"Ethos"是一款集高性能與高靈活性于一身的科學儀器,采用高亮度冷場發射電子槍和電磁復合透鏡,支持低加速電壓下的高分辨觀察和實時FIB加工。配備三個探測器,能夠同時獲取形貌像和成分襯度像,便于目標物的觀察與加工。其超大樣品倉兼容多種分析儀器,如EDS和EBSD,并配置超大防振樣品臺,適合直徑達150mm的樣品處理。該設備不僅適用于半導體檢測,還廣泛應用于各類樣品的綜合分析。核心功能包括雙模式SEM鏡筒、高通量加工、Micro Sampling System、Triple Beam System等,以實現高精度和低損傷加工。
應用領域
一、納米材料研究:能對納米材料進行微加工,如制備納米線、納米結構陣列等,以研究其物理、化學性能與結構的關系。借助高分辨成像功能,可清晰觀察納米材料的微觀結構和生長機制,幫助科學家更好地理解納米材料的特性,為納米技術的發展提供支持。
二、半導體及電子元器件:在半導體制造中,可用于芯片的失效分析,通過制備超薄樣品,觀察芯片內部的電路結構、缺陷等,準確定位故障原因,有助于提高芯片的良品率和性能。還能對半導體材料進行研究,如分析半導體薄膜的生長質量、雜質分布等,為半導體工藝的優化提供依據。
三、生物材料研究:可對生物樣品進行高分辨率的成像和分析,觀察細胞的超微結構、生物大分子的分布等,幫助研究生物細胞的內部結構和功能。此外,還能用于研究生物材料與生物組織的相互作用,如植入材料表面的細胞黏附、生長情況,以及生物材料在體內的降解過程等,為開發新型生物醫用材料提供實驗依據。
四、金屬材料研究:用于觀察金屬材料的微觀結構,如晶粒尺寸、晶界分布等,分析金屬在熱處理、加工過程中的組織演變。還可研究金屬材料的腐蝕、疲勞等失效機制,通過觀察三維結構變化,為提高金屬材料的性能和使用壽命提供指導。
五、地質與礦物學研究:對礦物晶體的內部結構進行三維觀察,研究礦物的生長習性、晶體缺陷等,有助于理解礦物的形成過程和地質演化歷史。分析巖石的孔隙結構、礦物分布等微觀特征,為石油、天然氣等礦產資源的勘探和開發提供重要信息,例如評估巖石的滲透性、儲層性能等。
儀器功能
一、高分辨成像:采用高亮度冷場發射電子槍及新研發的電磁復合透鏡,配備In-Column探測器(SED×1、BSE×2)與樣品倉SE探測器。在HR模式(半內透鏡)下,可將樣品置于透鏡磁場之中,實現高分辨觀察,二次電子像分辨率可達0.7nm@15kV。
二、實時加工監測與終點檢測:FF模式(Timesharing Mode)下可在最短10nsec內切換FIB照射與SEM觀察,能在高速幀頻下觀察SEM圖像的同時進行FIB加工,便于準確判斷截面的加工終點。
三、高通量加工:可通過高電流密度FIB實現快速加工,最大束流100nA。用戶能根據自身需求設定加工步驟,支持矩形、圓形、三角形、平行四邊形、傾斜加工、Bit-map加工等多種加工模式。
四、Micro Sampling System功能:運用ACE技術(加工位置調整)抑制 Curtaining效應,通過控制離子束的入射角度,制備厚度均勻的薄膜樣品。
五、低損傷加工功能:采用Triple Beam System,即低加速(Ar/Xe)離子束,可實現低損傷加工并去除鎵污染。借助樣品加工位置調整與低加速氬離子束精加工相結合的ACE技術,能制備出高質量的TEM薄膜樣品。
六、多種分析功能:SEM鏡筒內標配3個探測器,可同時觀察到二次電子信號的形貌像以及背散射電子信號的成分襯度像,幫助FIB找尋納米尺度的目標物并進行觀察和加工分析。全新設計的超大樣品倉設置了多個附件接口,可安裝 EDS(能譜儀)和 EBSD(電子背散射衍射)等各種分析儀器。
儀器特點
一、技術先進:整合了高亮度冷場發射電子槍、電磁復合透鏡、高電流密度FIB、Triple Beam System等多種先進技術,為微納米尺度的分析和加工提供了全面且高性能的解決方案。
二、樣品適應性強:超大防振樣品臺可容納最大直徑為150mm的樣品,適用于從生物到鋼鐵磁性材料等各種類型的樣品,包括納米材料、半導體器件、生物樣品等。
三、自動化與智能化程度高:GUI設計進一步提升了視覺美觀和響應速度,具備各SEM光學系統的Beam條件保存與讀取功能。用戶可通過拖拽簡單建立加工/觀察定序,各加工模式與程序加工均可自由編輯與登錄,還可輸出、讀取當前的程序加工,簡化重復操作,提高工作效率。
四、可擴展性佳:設置多種接口,可加裝更多的選配附件,如氣體注入系統等,以滿足不同用戶的特定需求和多樣化的研究、應用場景。
技術指標和基本參數
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產品型號
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NX5000
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儀器種類
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FIB-SEM
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(電子光學系統)分辨率
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1.5nm@1kv,0.7nm@15kv
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(電子光學系統)視野范圍
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無
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(離子光學系統)分辨率
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4nm@30kv
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(離子光學系統)視野范圍
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0.5um*0.5um~Ф2mm
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(電子光學系統)發射源
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Cold cathode FE source
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(電子光學系統)探針電流
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10nA
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(離子光學系統)發射源
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Ga Liquid Metal lon Source
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(離子光學系統)探針電流
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100nA
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