Focused Ion Beam System

FIB oraz system dwukolumnowy SEM-FIB

Urządzenie typu Multi-Beam: instrument JEOL JIB-4700F z kolumną jonową i kolumną elektronową z działem z emisją polową.

JIB-4700F Dwukolumnowy Mikroskop Analityczny klasy "MultiBeam" SEM FEG - FIB
JIB-4770F - multi beam system - JEOL

Postępy w opracowywaniu nowych materiałów o złożonych nanostrukturach wyraźnie wpłynęły na wzrost zapotrzebowania laboratoriów na takie instrumenty FIB-SEM, które byłyby w sanie zapewnić wystarczająco wysoką rozdzielczość, dokładność procesu trawienia, jak również wyższą niż dotychczas  przepustowość.

Firma JEOL odpowiada na to zapotrzebowanie wprowadzając na rynek nowy instrument tej klasy – JIB-4700F Multi Beam.
Kolumna SEM instrumentu JIB-4700F wyposażona jest w stożkową hybrydową soczewkę obiektywu, tryb GentleBeam oraz układ  wewnątrzsoczewkowej detekcji zapewniający gwarantowaną rozdzielczość 1,6nm przy niskim napięciu przyspieszającym 1 kV. Działo polowe z emiterem Schottky’ego  o unikalnej konstrukcji wewnątrzsoczewkowej generuje wiązkę elektronową o wysokim maksymalnym prądzie do 300 nA, co w połączeniu z automatycznie działającą soczewką ACL umożliwia prowadzenie szybkich analiz chemicznych z zachowaniem wysokiej rozdzielczości obrazowania. Natomiast kolumna FIB z wiązką jonów Ga+ o wysokim maksymalnym prądzie wiązki do 90 nA pozwala na znaczne skrócenie czasów procesu wytrawiania przekrojów poprzecznych.
Jedną ze standardowych funkcji realizowanych w instrumencie JIB-4700F jest trójwymiarowa rekonstrukcja struktury wewnętrznej, z automatyczną sekwencyjną akwizycją serii obrazów, przetwarzaniem danych i końcową wizualizacją. Adaptacja opcjonalnych technik analitycznych EDS i EBSD umożliwia pełną trójwymiarową analizę i charakteryzację materiałów.

Podstawowe cechy

  • Wysokorozdzielcze obrazowanie SEM
    Gwarantowana rozdzielczość obrazowania 1,6 nm przy niskim napięciu przyspieszającym 1 kV możliwa przy wykorzystaniu hybrydowej soczewki obiektywu (bez pola na próbce), w trybie GB i z detekcją wewnątrzsoczewkową.

  • Krótkie czasy analiz
    Szybka analiza z wysoką analityczną zdolnością rozdzielczą możliwa dzięki unikalnej konstrukcji polowego działa elektronowego osadzonego wewnątrz pierwszej soczewki kondensora oraz wbudowaniu w kolumnę optyczną dodatkowej soczewki ACL (Aberration Correction Lens).

  • Trawienie z wysoką szybkością
    Szybka obróbka próbek możliwa dzięki nowej konstrukcji kolumny jonowej FIB i wiązce jonów Ga+ o dużej mocy.

  • Ulepszony system detekcji
    Usprawniony system detekcji z nowoopracowanymi detektorami pozwalający na jednoczesną obserwację w czasie rzeczywistym do maksymalnie 4 różnych obrazów.

  • Wszechstronność
    JIB-4700F jest kompatybilny z wieloma opcjonalnymi akcesoriami, takimi jak EDS, EBSD, systemami krio-transferu, stolikami chłodzącymi, układami transferu z izolacją powietrzną, itp.

  • Trójwymiarowa obserwacja/analiza
    Trójwymiarowa rekonstrukcja budowy wewnętrznej jak również trójwymiarowa analiza chemiczna możliwe są dzięki współpracy wysokorozdzielczej metody obrazowania SEM z odpowiednimi opcjonalnymi przystawkami analitycznymi.

  • Kompatybilność z innymi instrumentami i rozwiązania transferu próbek
    Siateczki TEM można w łatwy sposób mocować w specjalnej wymienialnej końcówce uchwytu, która może być montowana zarówno w uchwycie mikroskopu TEM jak i uchwycie instrumentu JIB-4700F.  W związku z tym przygotowane lamele można obrazować techniką STEM i analizować w systemie FIB, a następnie przenosić bezpośrednio do TEM bez konieczności wyjmowania siateczki.

  • Mikroskopia korelacyjna
    Intuicyjne oprogramowanie Picture Overlay umożliwia nakładanie na siebie obrazów tej samej próbki rejestrowanych w różnych instrumentach optycznych. Obrazy uzyskane w mikroskopach świetlnych (OM), SEM lub TEM można  w ten sposób wykorzystać do nawigacji w systemie FIB, i odwrotnie.

SEM
Napięcie przyspieszające
od 100 V do 30 kV
Rozdzielczość
1.2nm (15kV, w trybie GB) 1.6nm (1kV, w trybie GB)
Powiększenie
x20 do 1,000,000
Prąd wiązki
1pA do 300nA
Detektory (*: opcjonalne)
LED, UED, USD*, BED*, TED*, EDS*, EBSD*
Stolik preparatu 40mm, R: 360°, T: -5 do 70°, FZ: -3.0 do +3.0mm
   
FIB
Napięcie przyspieszające 1 do 30kV
Rozdzielczość 4.0nm (30kV)
Powiększenie x50 do 300,000
Prąd wiązki jonów 1 pA do 90 nA, w 13 krokach