什么是聚焦離子束（FIB）測(cè)試？其主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

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杭州博測(cè)材料科技有限公司2025-11-25

聚焦離子束（FIB）? 不是單一的“測(cè)試”方法，而是一個(gè)多功能的微納尺度上的加工與表征一體化平臺(tái)。它的**是利用一束高度聚焦的、帶有一定能量的離子束來(lái)轟擊樣品表面，通過(guò)控制離子束在樣品表面的掃描，可以實(shí)現(xiàn)四種基本功能： ? milling）：? 通過(guò)離子濺射效應(yīng)去除材料，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)的精密切割和刻蝕。沉積）：? 通入特殊氣體，離子束會(huì)誘導(dǎo)氣體分解，從而在局部區(qū)域沉積金屬或絕緣體材料。成像）：? 利用離子束轟擊產(chǎn)生的二次電子或二次離子來(lái)形成高對(duì)比度的圖像。分析）：? 將FIB與成分分析儀器（如掃描電鏡SEM、能譜儀EDS、電子背散射衍射EBSD）結(jié)合，可在加工的同時(shí)進(jìn)行成分和結(jié)構(gòu)分析。現(xiàn)代FIB系統(tǒng)通常與掃描電鏡（SEM）? 集成在一起，構(gòu)成雙束系統(tǒng)，離子束和電子束互相垂直，可以同時(shí)或交替進(jìn)行加工和成像。主要應(yīng)用領(lǐng)域 1. 透射電子顯微鏡樣品制備這是FIB****、**不可替代的應(yīng)用。通過(guò)FIB的精確切割和減薄，可以將特定微觀部位（如芯片上的單個(gè)晶體管、材料中的特定界面）制備成厚度小于100納米的電子透明薄片，供TEM進(jìn)行高分辨率成像和原子級(jí)結(jié)構(gòu)分析。 2. 集成電路（IC）的失效分析與電路編輯失效分析：用FIB在芯片表面切割一個(gè)“凹槽”，暴露出下層需要觀察的金屬布線或連接點(diǎn)，然后用SEM觀察，定位短路、斷路等故障。電路修改（探針臺(tái)連接）：用FIB沉積絕緣層和金屬導(dǎo)線，將芯片內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)引出到表面，以便用探針進(jìn)行電學(xué)測(cè)試。電路編輯：切斷不需要的金屬連線，并用FIB沉積新的導(dǎo)線來(lái)改變電路功能，用于芯片原型驗(yàn)證和設(shè)計(jì)調(diào)試。 3. 材料科學(xué)微觀結(jié)構(gòu)分析三維（3D）重構(gòu)：通過(guò)FIB對(duì)樣品進(jìn)行逐層切片，并在每一切割層用SEM成像，然后通過(guò)軟件重建出材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維模型，用于分析孔隙、第二相顆粒、裂紋等的三維分布。定點(diǎn)橫截面分析：直接在需要觀察的位置（如涂層界面、焊接點(diǎn)、裂紋前列）制作一個(gè)完美的橫截面，用于觀察其微觀結(jié)構(gòu)。 4. 納米技術(shù)與器件制造直接雕刻制造納米線、納米間隙電極等納米結(jié)構(gòu)。用于光子晶體、MEMS/NEMS等微納器件的原型制作和修改。