FIB (Focus Ion Beam) – Skaningowa mikroskopia jonowa

fib leicaMetodyka przygotowania cienkich folii

Cienkie folie z materiałów metalicznych przygotowywane są za pomocą polerki elektrolitycznej lub ścieniania jonowego. Przygotowanie cienkich folii z litych materiałów jest procesem dość skomplikowanym i wymagającym dużej precyzji. Największą trudnością w ich przygotowaniu jest ograniczona kontrola miejsca w którym utworzy się cienki obszar. FIB daje możliwość przygotowania cienkich folii i ich wstępną obserwację. Przygotowane preparaty mogą być również analizowane z wykorzystaniem mikroskopii transmisyjnej i skaningowej.

Charakterystyka FIB

W skaningowym mikroskopie jonowym cienkie folie uzyskiwane są za pomocą traktowania obiektu wiązką jonów galu. W urządzeniu tym wykorzystuje się do wycinania próbek zogniskowaną wiązkę o regulowanej grubości i energii w zależności od obrabianego materiału. Jony uderzając w próbkę powodują rozpylanie materiału. Ze względu na bardzo małe rozmiary preparowanej próbki, urządzenie jest wyposażone w mikroskop skaningowy, który umożliwia obserwację i kontrolę procesu wycinania próbki. Pozwala to na wycinanie z powierzchni wybranych obszarów dowolnych kształtów. Obraz w FIB powstaje dzięki sygnałom emitowanym przez elektrony wtórne (SE), czyli te które zostały wybite z próbki. Zastosowana wiązka jonów zmniejsza efekt falowy w porównaniu do mikroskopów wykorzystujących wiązkę elektronów.

Sposoby otrzymywania próbek w FIB

Metoda ta polega na naniesieniu paska platyny na miejsce, z którego ma być pobrana cienka folia. Następnie jony galuLeica FIB Vacuum coating system skanują materiał znajdujący się dookoła platynowego paska powodując jego usunięcie.

Wyróżnia się trzy metody uzyskiwania cienkich folii. Pierwsza z nich to technika „H-bar” czyli cięcie na brzegu cienkiej płytki. Technika ta wymaga wstępnego wycięcia i spolerowania mechanicznego płytki. Następnie płytka przyklejana jest do miedzianej siatki i poddawana dalszemu ścienianiu w komorze FIB. Metoda ta jest nieużyteczna do preparatyki materiałów kruchych i wrażliwych na zanieczyszczenia. Metody ex-situ i in-situ nie wymagają wcześniejszego preparowania próbki. W technice ex-situ pobranie folii następuje poprzez wyciągnięcie cienkiej folii szklaną igłą. W przypadku techniki in-situ cały proces odbywa się wewnątrz komory FIB.

Zastosowanie FIB

Technikę tę wykorzystuje się do obiektów, w których tradycyjne techniki są niewystarczające tj. materiały ceramiczne i elektroniczne lub bardzo małe obiekty. Dlatego wykorzystywany jest w biologii, inżynierii materiałowej czy przemyśle półprzewodników. Proces ścieniania jest znacznie szybszy niż w przypadku wykorzystania wiązki jonów argonu.

 

Specjalizujemy się w dziedzinie mikroskopii elektronowej oraz rozwiązaniach dedykowanych do preparatyki próbek mikroskopowych. Skontaktuj się z naszymi specjalistami, w celu doboru optymalnego rozwiązania:

PIK INSTRUMENTS 

tel: +48 22 233 10 77

e-mail: kontakt@pik-instruments.pl

ul. Gen. L. Okulickiego 7/9

05-500 Piaseczno, Polska

pon-pt: 08:00 – 16:00