2020-02-18小刘科研笔记氩离子精密抛光(可用于电镜制样)

氩离子精密抛光蚀刻镀膜仪是集抛光和镀膜于一体的台式样品制备设备。对于同一样品,抛光和镀膜可以在同一真空环境下完成。通过使用两个宽束氩离子源抛光样品表面并去除受损层,可以获得高质量的样品用于SEM、光学显微镜、扫描探针显微镜、EDS、EBSD、CL、EBIC或其他分析。

如图所示,氩离子精密抛光刻蚀镀膜仪配有三种样品台,其中A、B为平面样品台,可用于样品的镀膜和平面抛光;c是断面样品台,用来抛光断面样品。

氩离子精密抛光刻蚀镀膜仪配有金和铂两种靶材,可根据实际镀膜要求选择合适的靶材进行镀膜或提高扫描电镜样品的电导率。

氩离子精密抛光刻蚀镀膜仪配有抛光平面和横截面样品的样品台,满足不同样品的抛光需要。通过选择合适的离子束能量、离子枪角度、离子枪工作模式、样品台速度和时间,控制氩离子作用的强度、深度和角度,去除样品表面的损伤层。其中,平面样品可根据待抛光样品的高度选择a或b平面样品台;对于截面样品的抛光,选择截面样品台C,同时借助挡板的使用,可以有效屏蔽离子束的下部,保护非靶区,去除靶区的损伤层。

功能:具有大面积离子抛光、截面离子抛光、高精度离子束镀膜,完全满足高端场发射电子显微镜的要求。

离子枪:两支潘宁离子枪,装载微小磁铁,聚焦离子束设计,无消耗;

离子枪角度:0°到+18°,每个离子枪可独立调节;

离子炮束能量:0.1keV~8keV,可自动优化不同电压下的离子束流;

抛光区:平面抛光区直径≥10mm,横截面≥2mm×2mm;

最大样品尺寸:直径32mm×高度15 mm

样品更换:专利的Whisperlok设计,样品更换时间

冷床部分:配有液氮冷床和精确控温系统,一次加注液氮的续航时间为6-8小时;

控制部分:10寸触摸屏控制,菜单操作,支持研磨抛光程序的设定和存储;

耙料装置:同时安装两种靶材,不打破真空自由选择不同靶材镀膜,可配备各种常见金属靶材、碳靶材甚至氧化物靶材;

离子抛光后可直接真空镀膜,不破坏真空,可防止样品氧化,满足高端电镜制样一站式需求。

无油真空系统:无油机械泵+分子泵系统。

由于其厚度薄,难以通过常规抛光方法抛光薄膜样品的横截面。如图2所示,厚度仅为90μ m的镀金PET样品在抛光前横截面粗糙,无法区分基材和涂层。用氩离子抛光后,其表面光滑平整,放大红框后可清晰观察到表面的金膜。

图3显示了抛光前后涂层样品的对比图。从图中可以看出,在抛光前,涂层边界被严重破坏,涂层与基体之间的表层覆盖着一层很厚的破坏层。氩离子抛光后,完整的涂层区域清晰可见,放大红框可以观察到涂层和基体区域明显的晶粒分布。

1.与FIB相比,氩离子制样面积更大,制样速率更高;

2.氩离子的质量比镓离子轻,导致应力层和非晶层更薄,可以避免因样品制备方法而误导实验数据;

3.氩离子抛光引起的晶格畸变小,可以提高EBSD标定率,减少标定参数,提高标定效率;

4.对于容易发热的样品,可以通过液氮实时控制样品室的温度,避免热量对实验数据的影响,提高EBSD刻度率。

无积跬步,无以至千里;不积小流,成不了江河大海。做好每一项工作都需要坚持不懈的学习。