基于Helios Hydra PFIB-SEM的等离子体 FIB 与 SEM 成像技术

Helios Hydra PFIB-SEM(等离子体聚焦离子束扫描电子显微镜)配备多种可选离子种类以应对材料挑战,优化的最大蚀刻电流,以及超高分辨率分析,是一个完整的样品制备平台。了解如何通过多种离子种类的 Plasma-FIB 结合强大的 SEM 成像,提供对您的工艺和研究问题所需的关键见解。


(S)TEM 样品制备

即便对敏感材料,也可以通过使用多种离子种类的无镓(Ga-free)薄片(lamella)制备工作流程,制备出用于 (S)TEM 分析的高质量薄样。得益于先进的自动化,任何经验水平的用户都能获得专家级的结果,适用于广泛材料。了解新的 Thermo Scientific AutoTEM 5 软件(用于 Helios 5+ PFIB-SEM)如何提供值得信赖的结果与可靠性。

等离子体 FIB 横截面制备

横截面制备通过揭示表面下的信息提供重要见解。Helios Hydra 等离子体聚焦离子束扫描电子显微镜仪器配备先进的聚焦离子束柱,能够用多种离子种类进行高质量的横截面制备。借助自动化,也可以实现样品的无人值守高通量处理。

3D 分析与表征

揭示并表征埋藏缺陷以及先进材料的演变常常需要多尺度的 3D 分析。Helios Hydra等离子体聚焦离子束扫描电子显微镜有助于实现对大体积样品的高效且精确的连续切片(serial sectioning),随后在纳米尺度进行 SEM 成像,然后可用 Thermo Scientific Avizo 软件处理为高质量的目标结构和缺陷的 3D 重建。

器件拆解分析

器件特征尺寸缩小,以及更先进的设计与架构,使得半导体失效分析变得愈发具有挑战性。无损去层(damage-free delayering)对于检测埋藏的电气故障和失效至关重要。Helios Hydra 5+ PFIB-SEM 引入了 Damage-Free Delayering 方法,结合超低能量 SEM 检查、长时间稳定束流以及过程自动化。

冷冻薄片制备与体积电镜

冷冻固定允许生物样本在含水状态下成像,从而避免传统电镜样品制备常见的伪影。在低温条件下,Helios Hydra 等离子体聚焦离子束扫描电子显微镜可采集 3D 体积数据,以展示接近原生状态的细胞复杂性。

 

为获得更高分辨率的成像,可先制备冷冻薄片(cryo-lamellae),然后进行取出并用于后续的冷冻电子断层(cryo-ET),以在细胞内原位解析蛋白质和生物大分子复合体。

旋转抛光法(Spin Mill Method)

对广泛材料进行抛光,并快速进入数百微米宽的表面下区域,从而在纳米分辨率下采集多模态信息。通过旋转抛光法进行大体积金属去除后,可进行精确的去层流程,随后用气体辅助的 PFIB 铣削逐层拆解。

 

与离子束背击抛光(BIB polishing)相比,Helios Hydra PFIB-SEM 能在同一位置同时完成铣削和成像,减少样品转移步骤,并在定位感兴趣区域时提供更高精度。系统配备多种离子种类以匹配材料挑战,并以显著效率加速铣削过程。

实现高达 1 mm 的分析质量抛光表面区域

APT 样品制备

原子探针断层扫描(APT)提供材料的原子分辨率 3D 成分分析。聚焦离子束(FIB)显微技术是为 APT 表征进行高质量、定向与位点特异性样品制备的关键技术。Helios Hydra 等离子体聚焦离子束扫描电子显微镜通过提供无镓(Ga-free)样品制备提高了制备质量,从而保留材料的结构和成分。

仅供研究使用。不得用于诊断程序。