产品描述
"Ethos"是一款集高性能与高灵活性于一身的科学仪器,采用高亮度冷场发射电子枪和电磁复合透镜,支持低加速电压下的高分辨观察和实时FIB加工。配备三个探测器,能够同时获取形貌像和成分衬度像,便于目标物的观察与加工。其超大样品仓兼容多种分析仪器,如EDS和EBSD,并配置超大防振样品台,适合直径达150mm的样品处理。该设备不仅适用于半导体检测,还广泛应用于各类样品的综合分析。核心功能包括双模式SEM镜筒、高通量加工、Micro Sampling System、Triple Beam System等,以实现高精度和低损伤加工。
应用领域
一、纳米材料研究:能对纳米材料进行微加工,如制备纳米线、纳米结构阵列等,以研究其物理、化学性能与结构的关系。借助高分辨成像功能,可清晰观察纳米材料的微观结构和生长机制,帮助科学家更好地理解纳米材料的特性,为纳米技术的发展提供支持。
二、半导体及电子元器件:在半导体制造中,可用于芯片的失效分析,通过制备超薄样品,观察芯片内部的电路结构、缺陷等,准确定位故障原因,有助于提高芯片的良品率和性能。还能对半导体材料进行研究,如分析半导体薄膜的生长质量、杂质分布等,为半导体工艺的优化提供依据。
三、生物材料研究:可对生物样品进行高分辨率的成像和分析,观察细胞的超微结构、生物大分子的分布等,帮助研究生物细胞的内部结构和功能。此外,还能用于研究生物材料与生物组织的相互作用,如植入材料表面的细胞黏附、生长情况,以及生物材料在体内的降解过程等,为开发新型生物医用材料提供实验依据。
四、金属材料研究:用于观察金属材料的微观结构,如晶粒尺寸、晶界分布等,分析金属在热处理、加工过程中的组织演变。还可研究金属材料的腐蚀、疲劳等失效机制,通过观察三维结构变化,为提高金属材料的性能和使用寿命提供指导。
五、地质与矿物学研究:对矿物晶体的内部结构进行三维观察,研究矿物的生长习性、晶体缺陷等,有助于理解矿物的形成过程和地质演化历史。分析岩石的孔隙结构、矿物分布等微观特征,为石油、天然气等矿产资源的勘探和开发提供重要信息,例如评估岩石的渗透性、储层性能等。
仪器功能
一、高分辨成像:采用高亮度冷场发射电子枪及新研发的电磁复合透镜,配备In-Column探测器(SED×1、BSE×2)与样品仓SE探测器。在HR模式(半内透镜)下,可将样品置于透镜磁场之中,实现高分辨观察,二次电子像分辨率可达0.7nm@15kV。
二、实时加工监测与终点检测:FF模式(Timesharing Mode)下可在最短10nsec内切换FIB照射与SEM观察,能在高速帧频下观察SEM图像的同时进行FIB加工,便于准确判断截面的加工终点。
三、高通量加工:可通过高电流密度FIB实现快速加工,最大束流100nA。用户能根据自身需求设定加工步骤,支持矩形、圆形、三角形、平行四边形、倾斜加工、Bit-map加工等多种加工模式。
四、Micro Sampling System功能:运用ACE技术(加工位置调整)抑制 Curtaining效应,通过控制离子束的入射角度,制备厚度均匀的薄膜样品。
五、低损伤加工功能:采用Triple Beam System,即低加速(Ar/Xe)离子束,可实现低损伤加工并去除镓污染。借助样品加工位置调整与低加速氩离子束精加工相结合的ACE技术,能制备出高质量的TEM薄膜样品。
六、多种分析功能:SEM镜筒内标配3个探测器,可同时观察到二次电子信号的形貌像以及背散射电子信号的成分衬度像,帮助FIB找寻纳米尺度的目标物并进行观察和加工分析。全新设计的超大样品仓设置了多个附件接口,可安装 EDS(能谱仪)和 EBSD(电子背散射衍射)等各种分析仪器。
仪器特点
一、技术先进:整合了高亮度冷场发射电子枪、电磁复合透镜、高电流密度FIB、Triple Beam System等多种先进技术,为微纳米尺度的分析和加工提供了全面且高性能的解决方案。
二、样品适应性强:超大防振样品台可容纳最大直径为150mm的样品,适用于从生物到钢铁磁性材料等各种类型的样品,包括纳米材料、半导体器件、生物样品等。
三、自动化与智能化程度高:GUI设计进一步提升了视觉美观和响应速度,具备各SEM光学系统的Beam条件保存与读取功能。用户可通过拖拽简单建立加工/观察定序,各加工模式与程序加工均可自由编辑与登录,还可输出、读取当前的程序加工,简化重复操作,提高工作效率。
四、可扩展性佳:设置多种接口,可加装更多的选配附件,如气体注入系统等,以满足不同用户的特定需求和多样化的研究、应用场景。
技术指标和基本参数
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产品型号
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NX5000
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仪器种类
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FIB-SEM
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(电子光学系统)分辨率
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1.5nm@1kv,0.7nm@15kv
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(电子光学系统)视野范围
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无
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(离子光学系统)分辨率
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4nm@30kv
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(离子光学系统)视野范围
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0.5um*0.5um~Ф2mm
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(电子光学系统)发射源
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Cold cathode FE source
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(电子光学系统)探针电流
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10nA
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(离子光学系统)发射源
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Ga Liquid Metal lon Source
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(离子光学系统)探针电流
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100nA
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