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基于聚焦离子束切割制样的热镀锌汽车钢板漏镀缺陷结构表征与成因分析
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作者 韦浪浪 田秀刚 +4 位作者 梁健 苗斌 杨峰 李扬 郑士建 《材料导报》 北大核心 2025年第4期172-178,共7页
漏镀缺陷易在先进高强汽车钢板的热镀锌过程中形成。一般认为合金元素的偏聚是几十到几百微米漏镀缺陷形成的原因,这些缺陷可以通过金相显微镜和SEM进行较好的表征分析以确定其形成原因。但是,针对几微米的针孔漏镀以及存在其他附生组... 漏镀缺陷易在先进高强汽车钢板的热镀锌过程中形成。一般认为合金元素的偏聚是几十到几百微米漏镀缺陷形成的原因,这些缺陷可以通过金相显微镜和SEM进行较好的表征分析以确定其形成原因。但是,针对几微米的针孔漏镀以及存在其他附生组织的漏镀缺陷,传统平面样和截面样的观察方法无法精细表征,对其形成机制的认知尚有不足。本研究针对广泛应用于汽车板的热镀锌780 MPa级双相钢,通过聚焦离子束切割技术对漏镀缺陷进行切割,制备了针对微米尺度漏镀缺陷的截面样品,并利用TEM对漏镀缺陷的结构及成分进行了表征。所得结果揭示了780 MPa级双相钢中存在的两种漏镀缺陷及其不同于一般认知的形成机制:第一种漏镀缺陷的形成是由于镀锌前钢基板表面存在坑状缺陷,这种漏镀缺陷内界面层物相和成分与未漏镀区域并无较大差异;第二种漏镀缺陷的形成是由于镀锌前钢基板表面存在铁颗粒,在镀锌过程中影响了正常的镀锌反应,这种漏镀缺陷内存在疏松的附生组织。为减少780 MPa级双相钢以及其他镀锌先进高强汽车钢板镀锌层中的这两种微米级漏镀缺陷,需要在钢板轧制阶段重点关注并减少表面坑状缺陷,并去除表面的多余铁颗粒。 展开更多
关键词 热镀锌 双相钢 聚焦离子切割 透射电镜 漏镀缺陷结构
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聚焦离子束在金表面极限蚀刻宽度的分子动力学研究
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作者 于娜 秦宏宇 徐强 《东北师大学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期98-104,共7页
通过分子动力学模拟的方法,研究了能量为30 keV的Ga离子蚀刻Au表面产生的极限蚀刻宽度.模拟使用严格聚焦的离子束对Au(111)表面进行辐照,获取体系的结构特征及动力学过程.研究结果表明,蚀刻过程受到原子溅射和再沉积的双重因素影响.在... 通过分子动力学模拟的方法,研究了能量为30 keV的Ga离子蚀刻Au表面产生的极限蚀刻宽度.模拟使用严格聚焦的离子束对Au(111)表面进行辐照,获取体系的结构特征及动力学过程.研究结果表明,蚀刻过程受到原子溅射和再沉积的双重因素影响.在辐照的初始阶段,浅层表面的蚀刻主要受表层原子溅射控制,极限蚀刻宽度为8 nm.然而,随着蚀刻深度的增加,蚀刻槽内壁的溅射使蚀刻宽度增加,表面平均蚀刻宽度增加到12 nm,部分区域甚至可达17 nm.这对于离子束精细纳米加工的尺度控制、航空器件以及核反应堆器壁材料辐照损伤等领域研究具有重要意义. 展开更多
关键词 聚焦离子 极限宽度 分子动力学
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聚焦离子束工艺参数对单像素线刻蚀的影响 被引量:2
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作者 李美霞 施展 +2 位作者 陆熠磊 王英 杨明来 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第9期818-824,共7页
单像素线刻蚀是制备微纳米器件中的基本单元及加工其他复杂结构的基础,对聚焦离子束(FIB)加工具有重要的意义。通过改变离子束流的大小、驻留时间、扫描步长百分比及离子剂量等参数,对硅表面进行单像素线刻蚀的研究。结果表明,在聚焦离... 单像素线刻蚀是制备微纳米器件中的基本单元及加工其他复杂结构的基础,对聚焦离子束(FIB)加工具有重要的意义。通过改变离子束流的大小、驻留时间、扫描步长百分比及离子剂量等参数,对硅表面进行单像素线刻蚀的研究。结果表明,在聚焦离子束加工中,离子剂量与刻蚀线条宽度和深度之间呈正相关,与宽深比之间呈负相关;离子束流大小的变化对刻蚀深度影响不明显,但刻蚀宽度和宽深比随离子束流的增大而增大。此外,随着离子束流驻留时间增加,刻蚀宽度增大而深度减小;随着扫描步长百分比的增大,刻蚀深度增大,刻蚀宽度减小,分析结果表明这些变化与加工过程中再沉积作用有关。本研究成果为后续复杂图形的精密加工提供了重要参考依据。 展开更多
关键词 聚焦离子(FIB)刻蚀 加工参数 刻蚀形貌 单像素线 再沉积 宽深比
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基于聚焦离子束铣削的复杂微纳结构制备 被引量:13
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作者 徐宗伟 房丰洲 +2 位作者 张少婧 韩涛 李建明 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期91-94,共4页
聚焦离子束铣削是一种灵活且高精度的微加工方法,探索通过聚焦离子来铣削进行复杂微纳米结构的加工过程.通过聚焦离子束铣削加工,利用灰度值精确控制离子束加工时间,实现闪耀光栅以及正弦结构等复杂微纳结构的加工过程.同时,利用聚焦离... 聚焦离子束铣削是一种灵活且高精度的微加工方法,探索通过聚焦离子来铣削进行复杂微纳米结构的加工过程.通过聚焦离子束铣削加工,利用灰度值精确控制离子束加工时间,实现闪耀光栅以及正弦结构等复杂微纳结构的加工过程.同时,利用聚焦离子束对原子力显微镜纳米管探针的长度进行高精度调控,其长度控制精度可以小于50nm.聚焦离子束铣削技术为制备在各种科学工程领域应用的多种复杂微结构提供了有效途径. 展开更多
关键词 聚焦离子 微加工 铣削 碳纳米管探针 原子力显微镜
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聚焦离子束(FIB)的透射电镜制样 被引量:14
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作者 唐雷钧 谢进 +2 位作者 陈一 郑国祥 宗祥福 《电子显微学报》 CAS CSCD 2000年第4期513-514,共2页
关键词 聚焦离子 透射电镜 制样 IC芯片
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基于聚焦离子束铣削技术的微刀具制备 被引量:7
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作者 张少婧 徐宗伟 +1 位作者 房丰洲 胡小唐 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期469-472,共4页
提出了一种利用聚焦离子束(FIB)技术的铣削功能制备微细切削刀具的方法,通过设置恰当的离子束参数及精确控制刀具的不同刀面相对离子束的位置,可以获得具有高精度特征尺寸、锋锐刃口且复杂形状的微刀具.被加工刀具的典型特征尺寸为5~50... 提出了一种利用聚焦离子束(FIB)技术的铣削功能制备微细切削刀具的方法,通过设置恰当的离子束参数及精确控制刀具的不同刀面相对离子束的位置,可以获得具有高精度特征尺寸、锋锐刃口且复杂形状的微刀具.被加工刀具的典型特征尺寸为5~50,μm,可加工各种不同截面形状的微刀具.对硬质合金材料的毛坯进行FIB铣削,获得了宽度为7.65,μm、刃口半径小于30,nm的矩形微刀具.通过在超精密车床上进行加工试验,结果表明,FIB铣削的微刀具具有很好的加工性能. 展开更多
关键词 聚焦离子 微刀具 微加工 超精密加工
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聚焦离子束扫描电镜在石油地质研究中的综合应用 被引量:26
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作者 王晓琦 金旭 +3 位作者 李建明 焦航 吴松涛 刘晓丹 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期303-319,共17页
聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM),以其高分辨率电子束成像及高强度聚焦离子束微纳米级精密加工功能,成为非常规油气储层研究的重要表征手段,推动了我国非常规油气的勘探开发进程,并促进石油地质学开启了全新的领域—纳米地质学。本文重点... 聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM),以其高分辨率电子束成像及高强度聚焦离子束微纳米级精密加工功能,成为非常规油气储层研究的重要表征手段,推动了我国非常规油气的勘探开发进程,并促进石油地质学开启了全新的领域—纳米地质学。本文重点介绍了FIB-SEM在石油地质研究中的综合应用以及创新性开发情况。FIB-SEM的二维大面积成像与三维切片-成像分析可有效解决岩石样品非均质性强的表征难题,并可对岩石内部的孔隙、微裂缝、矿物、有机质和残留油等五大要素进行全面的成像分析,为数字岩心的构建提供具有纳米级分辨率的高质量原始数据。FIB-SEM强大的微纳加工功能,为下一代储层矿物分析、地球化学微观分析等技术的开发提供了制样手段。另外,FIB-SEM可以集成多种先进分析技术,形成集高分辨率成像、物理化学测试为一体的石油地质综合分析平台,应用前景广阔。 展开更多
关键词 聚焦离子扫描电镜 低加速电压成像 三维切片成像 微纳米加工 扫描透射显微成像
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聚焦离子束(FIB)技术及其在微电子领域中的应用 被引量:14
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作者 刘立建 谢进 王家楫 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期19-24,44,共7页
FIB是一种将微分析和微加工相结合的新技术,在亚微米级器件的设计、工艺控制和失效分析等诸多领域发挥着非常重要的作用。本文将对聚焦离子束技术及其分析、加工的机理和性能作一介绍,并对该技术在微电子领域中的应用及发展作一综述。
关键词 集成电路 微细加工 聚焦离子 微电子
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液态金属离子源聚焦离子束系统在微米/纳米技术中的应用 被引量:6
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作者 董桂芳 张克潜 +1 位作者 汪健如 应根裕 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期110-114,共5页
随着微米/纳米科学技术的发展,微细加工微区分析所用的主要技术之一──聚焦离子束技术引人注目.本文简述了具有液态金属离子源的聚焦离子束技术的主要功能,着重报道了近年来该技术在下述领域中的应用:(1)半导体大规模集成电路... 随着微米/纳米科学技术的发展,微细加工微区分析所用的主要技术之一──聚焦离子束技术引人注目.本文简述了具有液态金属离子源的聚焦离子束技术的主要功能,着重报道了近年来该技术在下述领域中的应用:(1)半导体大规模集成电路器件的集成、失误诊断和修复.(2)光电子集成技术中量子阱激光器和光纤相位掩模的制备及量子效应研究.(3)超导器件和真空微电子器件的研制.(4)二次离子质谱分析和透射电子显微镜样品的制备. 展开更多
关键词 聚焦离子 液态金属离子 IC 微米/纳米技术
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基于聚焦离子束-扫描电镜方法研究页岩有机孔三维结构 被引量:11
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作者 王羽 汪丽华 +3 位作者 王建强 姜政 金婵 王彦飞 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期235-243,共9页
页岩中纳米级有机孔的大小直接影响页岩气含气量,其连通性亦对气体运移和开采至关重要。本文选择漆辽地区龙马溪组富有机质页岩,利用聚焦离子束-扫描电镜(FIB-SEM)在纳米尺度上(10 nm)进行有机孔结构的三维重构。研究结果表明:(1)FIB-SE... 页岩中纳米级有机孔的大小直接影响页岩气含气量,其连通性亦对气体运移和开采至关重要。本文选择漆辽地区龙马溪组富有机质页岩,利用聚焦离子束-扫描电镜(FIB-SEM)在纳米尺度上(10 nm)进行有机孔结构的三维重构。研究结果表明:(1)FIB-SEM方法适用于微米级页岩的纳米(>3 nm)孔隙结构特征研究。(2)蜂窝状有机孔发育均匀,孔径集中于10~200 nm,连通性较差;界面有机孔孔径集中于200~300 nm,局部连通性较好。(3)页岩总孔隙度与有机质含量成正比。研究认为,对于以有机孔为重要储集空间的页岩,有机质分布越集中,连续性越好,研究孔隙度的表征单元体尺度越小。 展开更多
关键词 聚焦离子-扫描电镜 三维空间结构 有机孔 纳米孔隙结构 龙马溪组页岩
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聚焦离子束系统在微米/纳米加工技术中的应用 被引量:11
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作者 张继成 唐永建 吴卫东 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第F11期40-43,46,共5页
聚焦离子束系统是微细加工和分析的主要技术之一,是一个完美的微米/纳米技术研究平台。简述了聚焦离子束系统的组成和主要功能,着重介绍了近年来该技术在离子束刻蚀、反应离子束刻蚀、离子束辅助沉积、离子注入、微区分析、掺杂和成像... 聚焦离子束系统是微细加工和分析的主要技术之一,是一个完美的微米/纳米技术研究平台。简述了聚焦离子束系统的组成和主要功能,着重介绍了近年来该技术在离子束刻蚀、反应离子束刻蚀、离子束辅助沉积、离子注入、微区分析、掺杂和成像以及无掩膜曝光等微米/纳米加工领域的应用,并对未来的发展前景进行了简要分析。 展开更多
关键词 聚焦离子 刻蚀 沉积 离子注入 微区分析与加工 无掩膜曝光
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聚焦离子束快速制备锆合金三维原子探针样品 被引量:4
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作者 梁雪 韩洪秀 +2 位作者 黄娇 李慧 李强 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第8期34-36,共3页
利用聚焦离子束快速精确的定位加工了锆合金的三维原子探针样品,通过合理控制加工束流和时间,制备出的针尖样品满足了三维原子探针观察样品的要求。利用三维原子探针从该样品上采集到了8 000多万的原子信息。聚焦离子束可实现三维原子... 利用聚焦离子束快速精确的定位加工了锆合金的三维原子探针样品,通过合理控制加工束流和时间,制备出的针尖样品满足了三维原子探针观察样品的要求。利用三维原子探针从该样品上采集到了8 000多万的原子信息。聚焦离子束可实现三维原子探针样品的快速,便捷,高效制备。 展开更多
关键词 聚焦离子 针尖样品 三维原子探针 锆合金
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基于聚焦离子束注入的微纳加工技术研究 被引量:8
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作者 徐宗伟 房丰洲 +1 位作者 张少婧 陈耘辉 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期62-67,共6页
提出了聚焦离子束注入(focused ion beam implantation,FIBI)和聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀(gas assisted etching,GAE)相结合的微纳加工技术。通过扫描电镜观察FIBI横截面研究了聚焦离子束加工参数与离子注入深度的关系。当镓离子剂量... 提出了聚焦离子束注入(focused ion beam implantation,FIBI)和聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀(gas assisted etching,GAE)相结合的微纳加工技术。通过扫描电镜观察FIBI横截面研究了聚焦离子束加工参数与离子注入深度的关系。当镓离子剂量大于1.4×1017ion/cm2时,聚焦离子束注入层中观察到均匀分布、直径10~15nm的纳米颗粒层。以此作为XeF2气体反应的掩膜,利用聚焦离子束XeF2气体辅助刻蚀(FIB-GAE)技术实现了多种微纳米级结构和器件加工,如纳米光栅、纳米电极和微正弦结构等。结果表明该方法灵活高效,很有发展前途。 展开更多
关键词 聚焦离子(FIB) 离子注入 气体辅助刻蚀(GAE) 微结构
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聚焦离子束外置取出法制备SiC_p/Al透射电镜样品 被引量:4
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作者 胡莹 陈圣 张澜庭 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第8期64-66,共3页
SiC颗粒增强铝合金复合材料(SiC_p/Al)由于结构复杂,在结构分析工作中既需要定点取样,又需要尽可能大的观察区域以满足对各结构单元之间相互作用的研究,故透射电子显微镜(TEM)样品制备工作存在较大的困难。采用聚焦离子束(FIB)外置取出... SiC颗粒增强铝合金复合材料(SiC_p/Al)由于结构复杂,在结构分析工作中既需要定点取样,又需要尽可能大的观察区域以满足对各结构单元之间相互作用的研究,故透射电子显微镜(TEM)样品制备工作存在较大的困难。采用聚焦离子束(FIB)外置取出方法制备TEM样品,在真空室内切割出较大面积的薄片样品,并将其在真空室外取出,置于覆膜铜网上。由于一片覆膜铜网上可以承载多片样品,这样一次进样可以对多个区域进行观察。实验结果证实样品可观察区域足够,样品质量满足TEM要求,观察效率高,同时由于这种方法高效低成本的特点,在相近材料和一些实验量庞大的材料结构解析工作中具有可推广性。 展开更多
关键词 聚焦离子 外置取出 SICP/AL
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聚焦离子束系统液态金属离子源的研制 被引量:3
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作者 马向国 刘同娟 顾文琪 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期331-336,共6页
设计了一种聚焦离子束系统用液态金属离子源(Liquid Metal lon Source-LMIS),本文对该源组件结构的设计、发射针尖的腐蚀工艺、挂金属镓工艺、测试系统的设计作了介绍;然后对该离子源的I-V特性、角电流密度、稳定性以及寿命等性能进行... 设计了一种聚焦离子束系统用液态金属离子源(Liquid Metal lon Source-LMIS),本文对该源组件结构的设计、发射针尖的腐蚀工艺、挂金属镓工艺、测试系统的设计作了介绍;然后对该离子源的I-V特性、角电流密度、稳定性以及寿命等性能进行了测试。实验结果表明,该源的各项指标均达到了聚焦离子束系统的要求,并对影响源性能的因素进行了分析,从而为合理有效地设计液态金属离子源提供启示。 展开更多
关键词 聚焦离子 液态金属离子 测试系统 发射特性
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聚焦离子束系统中微波离子枪的束光学特性研究 被引量:3
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作者 施立群 魏澎 +3 位作者 王绍虎 冯慧云 彭士香 余增亮 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 1998年第6期415-420,共6页
通过实验和数值模拟研究了聚焦离子束系统中微波离子枪的离子束光学特性,该离子枪由微波等离子体源和Orloff-Swason引出透镜组成。该透镜除了广泛用于场致发射离子枪外,在等离子体源情况下,也能获得很好的离子束光学性能。
关键词 聚焦离子 微波离子 离子光学特性
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聚焦离子束加工微锥形结构的制造误差分析 被引量:2
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作者 徐宗伟 申雪岑 +3 位作者 李云涛 李康 林枫 贾瑞丽 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期827-833,共7页
聚焦离子束(FIB)纳米制造技术已经成为微纳米尺度功能器件加工的一种重要方法,利用聚焦离子束直写加工可实现复杂二维微纳结构的高精度制造.然而由于离子溅射产额随入射角度非线性变化规律、再沉积现象及离子束能量分布特性的综合影响,... 聚焦离子束(FIB)纳米制造技术已经成为微纳米尺度功能器件加工的一种重要方法,利用聚焦离子束直写加工可实现复杂二维微纳结构的高精度制造.然而由于离子溅射产额随入射角度非线性变化规律、再沉积现象及离子束能量分布特性的综合影响,FIB在三维结构加工中会存在复杂形貌误差.针对FIB加工凹面中存在的典型平底现象这一形貌误差进行了分析和实验研究,通过仿真分析和FIB加工直径4,μm锥形凹坑结构的实验验证,阐明了聚焦离子束高斯能量分布特性与溅射产额规律耦合是产生平底现象的主要原因,为FIB三维结构加工的误差的修正提供了重要的基础和依据. 展开更多
关键词 聚焦离子 微纳制造 直写加工 三维结构加工 高斯分布 溅射产额
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聚焦离子束(FIB)快速制备透射电镜样品 被引量:7
18
作者 周伟敏 徐南华 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期513-513,共1页
关键词 透射电子显微镜 聚焦离子系统 样品制备 离子减薄法
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聚焦离子束显微镜技术及其在地球和行星科学研究中的应用 被引量:9
19
作者 谷立新 李金华 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1119-1140,共22页
聚焦离子束-扫描电子显微镜作为重要的微纳米尺度精细加工、微小样品制备和微区原位显微分析设备,与其他高精尖显微分析仪器(如透射电镜、离子探针、原子探针和同步辐射等)配合使用,可为纳米地球科学发展提供重要技术支撑。本文在简要... 聚焦离子束-扫描电子显微镜作为重要的微纳米尺度精细加工、微小样品制备和微区原位显微分析设备,与其他高精尖显微分析仪器(如透射电镜、离子探针、原子探针和同步辐射等)配合使用,可为纳米地球科学发展提供重要技术支撑。本文在简要介绍聚焦离子束-扫描电镜技术的原理、功能和技术发展的基础上,重点展示该技术在加工制备透射电镜超薄片样品和原子探针针尖样品中的应用,以及在代表性地学样品(如矿化微生物和页岩等)样品三维重构成像分析上的应用。最后,分析了该技术的未来发展趋势,并对它在地球和行星科学研究中的注意事项进行了初步探讨。 展开更多
关键词 聚焦离子 扫描电镜 透射电镜 原子探针 纳米地球科学 行星科学
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高性能聚焦离子束(FIB)系统及其在材料科学领域的应用 被引量:9
20
作者 周伟敏 吴国英 《实验室研究与探索》 CAS 2004年第9期19-20,52,共3页
采用液态镓作为离子源的FIB系统在材料科学研究领域可以起非常重要的作用。离子束聚焦于样品表面,在不同大小、束流及通入不同辅助气体的情况下,可分别实现图形刻蚀、绝缘和金属膜的沉淀,扫描离子成像等功能。该系统有三大用途:形貌观察... 采用液态镓作为离子源的FIB系统在材料科学研究领域可以起非常重要的作用。离子束聚焦于样品表面,在不同大小、束流及通入不同辅助气体的情况下,可分别实现图形刻蚀、绝缘和金属膜的沉淀,扫描离子成像等功能。该系统有三大用途:形貌观察,分辨率高达5nm;微刻蚀以及微沉淀。本文介绍了FIB技术的应用。 展开更多
关键词 聚焦离子显微镜(FIB) 透射电子显微分析(TEM) 材料科学
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