目前的硅半导体可以小到20纳米，这使得它们成为使用最小能量进行快速计算的理想选择。
纳米技术既有优点也有缺点。它的微小特性对质量控制提出了挑战，需要高水平的放大才能精确检查。
这种放大率可以通过电子显微镜来实现，但必须减轻外部扰动，如振动和外部磁场，以达到所需的精度水平。
使用电子显微镜进行质量控制
制造更小的半导体可以提高计算速度，因为电子的传播路径更短，从而可以更快地发送信息。这种较短的路径也会减少导线中产生的热量，从而减少总体能量损失。
然而，这些小部件很难检查缺陷。需要高精度和大放大倍数，这使得电子显微镜成为完成这项任务唯一可行的仪器。
电子显微镜可以放大几百万倍，如果电子束的位置合适，它可以分辨出纳米大小的特征。
放大能力很大程度上取决于仪器本身，但这也会受到声波、振动和杂散磁场的影响。因此，必须保护电子显微镜不受外界干扰，以确保良好的图像质量。
磁场的探测及其起源
外部磁场可能来自一系列源。
例如，频率在60hz左右的交流电可能是由实验室中的其他仪器引起的，而直流干扰可能是由地球磁场的变化引起的，或由铁磁性物体的运动引起的，如金属电梯和门。
这些类型的磁场以不同的方式影响图像:交流磁场显示为锯齿状的线，而直流磁场导致波形特征。
在能够解决这个问题之前，有必要检测干扰。这可以通过使用Spicer咨询公司的SC11分析系统等专用工具来实现。Spicer咨询公司是一家专门从事磁场消除解决方案的公司。
SC11可以测量X、Y和Z方向的磁场，也可以测量声波和振动。
SC11可以在显微镜安装前使用-在实验室中找到一个最佳位置-或在安装后作为故障排除过程的一部分。
现场取消改进仪器性能
有几种解决杂散磁场的方案，但最常用和最可靠的解决方案仍然是Spicer的SC24磁场抵消系统。
该系统由一个磁场控制单元、一个或两个磁场传感器和三轴电缆组成，以抵消任何检测到的磁场。
可以将一个或两个传感器连接到SC24，但这些传感器必须为同一类型-交流或直流。
位于柱两侧的传感器创建一个“虚拟”传感器，将两个测量值平均，以获取感兴趣点的场测量值。
可以使用各种类型的传感器：SC24/AC适用于检测交流磁场，而SC24/AC+DC适用于检测交流和直流磁场。
SC24/AC可以消除频率在2.5 Hz和5 kHz之间的干扰，在60 Hz时消除系数大于50。
SC24/DC+AC能够消除从5 kHz到DC的干扰，在60 Hz的抵消因子为100，在DC的抵消因子超过400。
电缆架设
SC24系统通过在电子显微镜周围形成闭环的一系列电缆工作。这就在显微镜柱周围维持了一个静态磁场。该系统可以通过多种方式进行定位，以实现成本、复杂性和性能的理想平衡。
最佳的电缆布局通常需要高度的重塑。电缆在显微镜附近形成回路，通常需要在天花板上方和地板下方安装电缆段（图1）。
图1所示。图片来源:斯派塞咨询有限公司
当使用装有Gatan成像滤光片（GIF）的TEM时，建议将电缆拉至地板下方，因为GIF位于显微镜柱下方，因此需要在较低高度取消。
具有小柱的SEM可能不需要大的取消体积，这意味着最小的电缆布局可能就足够了。
图2。图片来源:斯派塞咨询有限公司
在这些情况下，电缆可以画成三个环，形成三个不与显微镜相交的平面（图2）。此解决方案经济高效且简单明了，不需要在地板上放置电缆，也不需要对房间进行重大改动。
图3。图片来源:斯派塞咨询有限公司
如果需要提高性能，X和Y电缆应穿过显微镜柱上方的房间（图3）。这是因为拉近循环将增强系统的取消能力。
总结
SC24磁场消除系统是提高电子显微镜性能的重要手段。
通过使用位于柱两侧的两个传感器并取其测量值的平均值，可以测量感兴趣点的磁场。
一旦知道了这一点，就可以使用一系列电缆设置来适应特定的系统和基础设施要求。
本信息来源、审查和改编自斯派塞咨询有限公司提供的材料。亚博网站下载
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