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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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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
2
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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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
3
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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聚焦离子束(FIB)中的离子光学问题 被引量:1
4
作者 陈文雄 徐军 张解东 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期411-415,共5页
本文简要讨论了聚焦离子束中的离子光学问题 ,包括液态金属离子源的发射机制和发射特性 ,如虚源、角电流强度、能量分散、伏安特性、束流起伏、聚焦限制、离子束中的化学成分及源的寿命。讨论了离子光学柱体的组成与特征 ,束流一束径关... 本文简要讨论了聚焦离子束中的离子光学问题 ,包括液态金属离子源的发射机制和发射特性 ,如虚源、角电流强度、能量分散、伏安特性、束流起伏、聚焦限制、离子束中的化学成分及源的寿命。讨论了离子光学柱体的组成与特征 ,束流一束径关系 ,束中电流密度分布 ,以及空间电荷效应等。 展开更多
关键词 离子光学 聚焦离子 fib 液态金属离子 LMIS 静电透镜 空间电荷效应 发射机制
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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
5
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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聚焦离子束显微镜技术在锂离子电池领域的研究进展 被引量:1
6
作者 杨妮 苏岳锋 +3 位作者 王联 李宁 马亮 朱晨 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1283-1294,共12页
电极材料作为锂离子电池的关键结构组成部分,其结构稳定性直接决定着锂离子电池的电化学性能。由于电极材料具有对空气、水分敏感,不耐电子束辐照等特性,且在充放电过程中,电极本身及其所处化学环境不断变化,表征其微观组织形貌和结构... 电极材料作为锂离子电池的关键结构组成部分,其结构稳定性直接决定着锂离子电池的电化学性能。由于电极材料具有对空气、水分敏感,不耐电子束辐照等特性,且在充放电过程中,电极本身及其所处化学环境不断变化,表征其微观组织形貌和结构具有挑战性。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设备,是制备透射样品的重要手段,已广泛应用于半导体、生物等领域。本文通过对近年来相关文献的探讨,综述了聚焦离子束基于锂离子电池领域的解决方案,着重阐述了聚焦离子束在三维重构、冷冻加工、构建单颗粒电池方面的最新进展,采用三维重构技术可以获取电极材料中的孔隙网络、多相结构、体积变化等三维特征信息,进行定量评估,建立微观结构模型对电池性能进行预测。基于冷冻加工技术,将液态电解质、Li金属等束流敏感材料冷冻,保持其原始形貌和化学性质,可以有效表征Li金属阳极以及固液界面的本征信息。构建单颗粒微型电池可以实现原位观察单粒子循环过程中的微观结构演化,避免黏结剂、导电添加物等对材料本征性能的影响,确定电极材料的内在特性。本文详细介绍了聚焦离子束在这3个方面的加工过程,并分析加工过程中存在的不足,提出目前面临的主要挑战。本文从锂离子电池材料特性和聚焦离子束实验方法出发,为该领域科研人员提供便利。 展开更多
关键词 离子电池 聚焦离子 三维重构 冷冻加工技术
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聚焦离子束技术在常温生物样品三维重构方面的方法探讨 被引量:10
7
作者 李晓敏 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期196-205,共10页
聚焦离子束连续切片扫描电镜(focused ion beam serial block face scanning electron microscopy,FIB-SEM)技术,目前已被广泛应用于小体积细胞或组织样品的三维重构,具有自动化程度高、Z轴分辨高等优点。本文从包埋块样品准备与处理、... 聚焦离子束连续切片扫描电镜(focused ion beam serial block face scanning electron microscopy,FIB-SEM)技术,目前已被广泛应用于小体积细胞或组织样品的三维重构,具有自动化程度高、Z轴分辨高等优点。本文从包埋块样品准备与处理、样品区域选定、软件设置前准备、软件参数(离子束加工和电子束扫描)设置、软件运行与图像采集和图像处理等多个方面,详细介绍应用FIB-SEM技术对常温生物包埋块样品进行三维重构的流程和细节,并对某些关键性参数展开讨论。 展开更多
关键词 聚焦离子连续切片扫描电镜技术 生物包埋块 自动化数据收集 三维重构
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电子束、离子束、光子束纳米微细加工技术的进展 被引量:4
8
作者 葛璜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期70-74,共5页
简要评述电子束、离子束、光子束纳米微细加工技术的进展状况与新方法的探索。
关键词 微细加工技术 电子 聚焦离子 光子 纳米加工 工业生产 集成光学 原子层 抗蚀剂 计算机控制
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聚焦离子束装置的发展及趋势 被引量:2
9
作者 李晓明 应根裕 汪健如 《真空科学与技术》 CSCD 1992年第6期478-488,共11页
综述了聚焦离子束装置的发展状况,包括各个年代、不同地区和国家的研究方向及特点。通过几台典型机描术透镜系统及其内部透镜的性能。介绍几种联机系统。最后阐明我国研究和开发聚焦离子束装置及其应用技术的必要性。
关键词 离子 聚焦 离子装置 fib
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基于聚焦离子束的微米铝粉界面结构制备和氧化特性研究
10
作者 王敬凯 陈捷 +3 位作者 刘帅 睢贺良 索志荣 银颖 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期904-913,共10页
为直观地研究金属铝核/氧化层的界面结构,以聚焦离子束微纳加工技术为基础,成功建立了2~8μm铝粉颗粒的切片方法。对于尺寸2~8μm的铝粉颗粒,可通过结合聚焦离子束(FIB)直接切割与剖面减薄获得切片。所制备的切片样品的界面结构清晰完整... 为直观地研究金属铝核/氧化层的界面结构,以聚焦离子束微纳加工技术为基础,成功建立了2~8μm铝粉颗粒的切片方法。对于尺寸2~8μm的铝粉颗粒,可通过结合聚焦离子束(FIB)直接切割与剖面减薄获得切片。所制备的切片样品的界面结构清晰完整,氧化层未被破坏;通过进一步联用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、能谱线扫描及元素面分布等多种表征手段,获得了不同老化条件下铝颗粒“核‐壳”界面的微观结构、结晶性和元素分布等信息。发现铝颗粒表面氧化层中Al和O元素的化学计量比偏离于标准Al2O3,呈现梯度分布特征;定量地获得了铝颗粒氧化层厚度与老化温度之间的正相关关系,未经热老化样品的氧化层厚度约5.4 nm,75℃和95℃老化样品的氧化层厚度分别增加至(34.1±2.1)nm和(51.3±2.2)nm。 展开更多
关键词 聚焦离子(fib) 微纳加工技术 高分辨透射电镜 梯度分布 氧化层厚度 微末铝粉
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面向Ga^+和惰性离子的聚焦离子束加工机理的研究
11
作者 贾瑞丽 徐宗伟 王前进 《电子显微学报》 CAS CSCD 2016年第1期63-69,共7页
聚焦离子束(FIB)技术越来越广泛地应用于纳米加工等领域,其加工机理的研究是该技术发展的重要基础。本文针对纳米结构加工过程中聚焦离子束对加工精度的影响规律,基于蒙特卡罗法的SRIM程序,对离子轰击硅、金、铬等典型基底进行了仿真分... 聚焦离子束(FIB)技术越来越广泛地应用于纳米加工等领域,其加工机理的研究是该技术发展的重要基础。本文针对纳米结构加工过程中聚焦离子束对加工精度的影响规律,基于蒙特卡罗法的SRIM程序,对离子轰击硅、金、铬等典型基底进行了仿真分析与建模,研究了Ga+、He+、Ne+不同离子束的入射能量对入射深度、能量损伤、横向离散等参数的影响规律,解释了He+在加工小于10nm线宽结构中的优势及其加工中存在的新现象。结果表明,在FIB加工过程中可采用不同的离子束源,进行加工结构的工艺优化。 展开更多
关键词 聚焦离子(fib) 纳米加工 能量损伤 横向离散
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聚焦离子束制样条件对TEM样品形貌的影响 被引量:2
12
作者 孙紫涵 李明 +1 位作者 高金德 吴涛 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第1期25-30,共6页
聚焦离子束(FIB)因其制样成功率和效率高,可定点精确制样等特点已经成为半导体失效分析领域重要的透射电子显微镜(TEM)制样方法。利用双束FIB系统针对TEM样品制备条件对样品形貌的影响进行了分析和研究。通过控制变量法等方法分析了FIB... 聚焦离子束(FIB)因其制样成功率和效率高,可定点精确制样等特点已经成为半导体失效分析领域重要的透射电子显微镜(TEM)制样方法。利用双束FIB系统针对TEM样品制备条件对样品形貌的影响进行了分析和研究。通过控制变量法等方法分析了FIB的电子束或离子束等制样条件可能对样品带来的损伤。通过实验发现,FIB的离子束能量对TEM样品热损伤影响较小,电子束的电压和电流是引起样品损伤的主要因素。实验证明,在电子束辅助沉积保护层时适当降低电子束的电压和电流,可有效改善样品的微观形貌。 展开更多
关键词 透射电子显微镜(TEM) 制样 失效分析 聚焦离子(fib) 热损伤 电子辅助沉积 保护层
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聚焦离子束沉积铂纳米导线的电学失效机理
13
作者 瞿敏妮 乌李瑛 +4 位作者 黄胜利 凌天宇 沈贇靓 权雪玲 王英 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第5期382-387,共6页
研究了聚焦离子束(FIB)沉积Pt纳米导线的电学失效行为及其机理。FIB沉积Pt纳米导线在集成电路修复和微型电极制备等领域有重要应用,其电学特性及失效行为研究对器件结构设计及性能测试具有重要意义。直流电学测试中电压接近9 V时,电流... 研究了聚焦离子束(FIB)沉积Pt纳米导线的电学失效行为及其机理。FIB沉积Pt纳米导线在集成电路修复和微型电极制备等领域有重要应用,其电学特性及失效行为研究对器件结构设计及性能测试具有重要意义。直流电学测试中电压接近9 V时,电流快速上升并发生断路。经扫描电子显微镜(SEM)和原位X射线能谱(EDS)分析发现,断路后Pt纳米导线中有球状结构析出,球状结构中Pt与C的原子数分数之比是原始薄膜中的4倍,周围物质变得疏松甚至发生局部断裂,且Pt的原子数分数降低,从而形成不导电结构。进一步对样品进行升温电学测试,结果表明,在120℃以上Pt纳米导线在内部电流与外部加热共同作用下发生Pt晶粒生长及团聚,使Pt空缺的间隙变大,从而造成Pt纳米导线的电学失效。 展开更多
关键词 聚焦离子(fib) 铂纳米导线 电学失效 铂晶粒团聚 升温电学测试
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电子-离子双束纳米工作站
14
作者 马向国 顾文琪 韩立 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B12期70-72,共3页
现代微电子工业迅猛发展,对电子设备的精度和功能也提出了新的要求。电子-离子双束纳米工作站是扫描电子束和聚焦离子束技术的独特融合,突破了只能对表层成像和分析的局限,它可以对样品进行三维的、表面下的观察和分析,也可以切割、研... 现代微电子工业迅猛发展,对电子设备的精度和功能也提出了新的要求。电子-离子双束纳米工作站是扫描电子束和聚焦离子束技术的独特融合,突破了只能对表层成像和分析的局限,它可以对样品进行三维的、表面下的观察和分析,也可以切割、研磨样品材料和沉积特定的材料,用它可以获得以前无法得到的样品信息。该工作站为研究人员和制造人员提供了一种对多种样品在纳米尺度进行修改、制作和分析的有效工具。 展开更多
关键词 扫描电子 聚焦离子 微电子技术
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体电子显微成像技术在肝癌细胞超微结构分析中的应用研究
15
作者 郭建胜 张兴 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期479-486,共8页
体电子显微成像技术(volume electron microscopy)可以在更大三维空间中对样品进行纳米分辨率三维结构分析,获取样品内部结构的三维模型和各结构之间的位置关系、体积比例等信息,更加全面地反映样品的超微结构与功能的关系。本文利用基... 体电子显微成像技术(volume electron microscopy)可以在更大三维空间中对样品进行纳米分辨率三维结构分析,获取样品内部结构的三维模型和各结构之间的位置关系、体积比例等信息,更加全面地反映样品的超微结构与功能的关系。本文利用基于聚焦离子束扫描电镜的体电子显微成像技术对人源肝癌细胞的三维超微结构进行分析,获得了多种细胞器包括细胞核、线粒体、内质网和高尔基体等的高分辨率三维结构模型。 展开更多
关键词 聚焦离子扫描电镜 体电子显微成像技术 人源肝癌细胞 三维重构 超微结构
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多孔介质微观孔隙结构三维成像技术 被引量:21
16
作者 关振良 谢丛姣 +1 位作者 董虎 罗国平 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期115-121,共7页
详细介绍目前国际上最先进的多孔介质微观结构三维成像技术,包括系列切片技术、聚焦离子束技术(FIB)、激光共聚焦扫描显微镜、Micro-CT技术,分析了各自的优越性及局限性,探讨了Micro-CT技术的应用现状及其在地质学领域的应用前景。分析... 详细介绍目前国际上最先进的多孔介质微观结构三维成像技术,包括系列切片技术、聚焦离子束技术(FIB)、激光共聚焦扫描显微镜、Micro-CT技术,分析了各自的优越性及局限性,探讨了Micro-CT技术的应用现状及其在地质学领域的应用前景。分析结果表明,Micro-CT及今后的Nano-CT技术是一种无损伤的3D成像技术,不但可获得足够分辨率的多孔介质微观孔隙结构3D图像,而且还可以现场实时检测孔隙中流体的渗流状态,在多孔介质孔隙结构及渗流机理研究中具有重要的应用价值。该技术必定成为今后的主流技术,不仅将在石油工程、水文工程等领域发挥重要的作用,而且还将广泛应用于岩石学、矿物学、古生物学、材料学、资源科学及环境科学等领域。该技术的研究和应用在我国还处在起步阶段,应加大设备引进和研究力度。 展开更多
关键词 系列切片 聚焦离子技术(fib) 激光共聚焦扫描显微镜 MICRO-CT 三维成像 孔隙网络模型
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电子束致沉积手控生长碳纳米线 被引量:2
17
作者 王鸣生 王晶云 +1 位作者 陈清 彭练矛 《电子显微学报》 CAS CSCD 2005年第1期11-16,共6页
用电子束致沉积(EBID)来制备各种纳米尺寸的结构在纳米材料的制备和器件构建方面有着良好的应用前景。相对于聚焦离子束(FIB),它具有对样品损伤小和所得结构尺寸更小等优点。此前,电子束致沉积的工作大多数在扫描电镜中完成,而在透射电... 用电子束致沉积(EBID)来制备各种纳米尺寸的结构在纳米材料的制备和器件构建方面有着良好的应用前景。相对于聚焦离子束(FIB),它具有对样品损伤小和所得结构尺寸更小等优点。此前,电子束致沉积的工作大多数在扫描电镜中完成,而在透射电镜中沉积直到近两年才发展起来。本文尝试在普通热发射透射电镜中,手动控制生长碳纳米线、点等结构。对碳纳米线的生长过程进行了原位观测,并对电子束斑的大小、形状和辐照时间对沉积物形状的影响作了初步的研究。最后对电子束致沉积可控生长无定型碳纳米线可能的应用作了一些探索。 展开更多
关键词 电子 纳米线 聚焦离子 发射 器件 沉积 fib 透射电镜 损伤 辐照时间
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适用于深沟槽结构观测的TEM样品制备技术 被引量:1
18
作者 张启华 高强 +2 位作者 李明 牛崇实 简维廷 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期169-171,共3页
对于深沟槽DRAM电容这类纵向深度深(超过5μm)但是平面尺寸又很小(小于0.2μm×0.2μm)的结构来说,传统的TEM制样方法,无法满足其细微结构全面观测的需求,此外传统的方法制样也比较费时,成功率也比较低。介绍了一种"FIB横向切... 对于深沟槽DRAM电容这类纵向深度深(超过5μm)但是平面尺寸又很小(小于0.2μm×0.2μm)的结构来说,传统的TEM制样方法,无法满足其细微结构全面观测的需求,此外传统的方法制样也比较费时,成功率也比较低。介绍了一种"FIB横向切割"技术,适用于对这类结构的观测。它与传统FIB制样方法的主要区别在于,切割方向由纵向切割改为横向切割。用这种方法制备的TEM样品,可以完整地观测同一个深沟槽DRAM电容结构的所有细微结构。制样过程比较简单、速度快、成功率高。以一个实例分析、比较了传统制样方法和新的制样方法,突显了"FIB横向切割"技术的优点。 展开更多
关键词 透射电子显微镜 样品制备技术 聚焦离子 动态随机存储器电容 横向切割
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纳米测量仪器和纳米加工技术 被引量:14
19
作者 姚骏恩 《中国工程科学》 2003年第1期33-37,共5页
纳米科技是当今国际上的一个热点。文章对纳米科技作了简要介绍 ,纳米测量和加工是纳米科技中的一个不可缺少的重要组成部分。叙述了发展纳米测量和纳米加工技术的两个主要途径 :一是发展传统技术 ,主要是电子显微术以及最近发展起来的... 纳米科技是当今国际上的一个热点。文章对纳米科技作了简要介绍 ,纳米测量和加工是纳米科技中的一个不可缺少的重要组成部分。叙述了发展纳米测量和纳米加工技术的两个主要途径 :一是发展传统技术 ,主要是电子显微术以及最近发展起来的聚焦离子束 (FIB) -电子束数控加工中心 ;二是创造新的测量仪器 ,建立新原理和新方法 ,介绍了国内外电子显微镜和扫描探针显微镜这两类纳米测量分析仪器的发展、应用和生产现状。指出我国电子显微仪器和扫描探针显微镜的开发和生产面临困境 ,应尽快建立和加强自己的电子显微仪器和扫描探针显微镜等纳米测量和纳米加工设备制造产业 。 展开更多
关键词 纳米测量仪器 纳米加工技术 纳米科技 电子显微镜 扫描探针显微镜 聚焦离子-电子装置
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带源尖微调装置的亚微米离子枪的研究 被引量:3
20
作者 薛钰芝 李荣玉 +2 位作者 薛祖庆 陆家和 王大文 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 1990年第6期368-372,共5页
微电子学中微细加工及表面分析技术要求亚微米束径的初离子束系统。我们研制成了源尖微调型的亚微米离子枪。它由液态金属离子源,源尖微调装置,离子透镜及静电八极偏转器等组成。在束能12keV时,束流1×10^(-9)A,束径达亚微米。源尖... 微电子学中微细加工及表面分析技术要求亚微米束径的初离子束系统。我们研制成了源尖微调型的亚微米离子枪。它由液态金属离子源,源尖微调装置,离子透镜及静电八极偏转器等组成。在束能12keV时,束流1×10^(-9)A,束径达亚微米。源尖调节精度X、Y:5μm,可调范围X、Y:1.000mm;束扫描范围2×2mm^2。该枪已用于扫描离子显微镜中。 展开更多
关键词 微调装置 离子显微镜 表面分析技术 可调范围 离子 偏转器 调节精度 液态金属 聚焦离子
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