本研究讨论了原子探针断层扫描(APT)和使用的可行性小说script-controlled聚焦离子波束扫描电镜(FIB-SEM)系统提示制造改善APT技术的可靠性和再现性。
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APT受到很大重视不同合金的微观结构分析和设备,如半导体和绝缘体,由于特定站点的开发技巧与SEM系统使用FIB制备方法和广泛的利用激光辅助场蒸发方法。
原子的三维(3 d)分布在材料只能使用恰当的可视化技术。亚博网站下载虽然音量大小可以使用APT在纳米尺度上分析,该技术具有较高的化学敏感性定量分析能力和高空间分辨率接近原子分辨率。
在恰当的分析中,应用电压或激光脉冲在高电场下/针状标本电离原子从表面同时测量这些离子的位置和质量同时使用位敏探测器。
具体地说,使用激光脉冲在激光辅助领域已大大减少蒸发提示骨折在恰当的测量频率,在恰当的分析一直是一个重大的挑战。因此,激光辅助场蒸发明显改善了可测量的体积大小和收益分析。
研究也表明,飞秒激光脉冲的使用是更有效的纳秒脉冲电压相比在改善质量分辨率。然而,激光辅助蒸发会导致质量的尾巴问题质量光谱,从而影响质量的决议。
APT尖端形状效应的再现性APT技术
激光模式的质量分辨率取决于多个因素,包括材料的导热系数、激光辐照条件,尖的形状。虽然CAMECA飞跃等商业工具测量/分析工具允许相当精确控制激光功率等条件下,蒸发率、梁的位置,和波长,尖端制造恰当的分析仍然取决于FIB-SEM运营商的经验和技巧。
此外,维持一个恒定的尖端形状是至关重要的获取断层扫描数据具有良好的重现性,在分析体积主要取决于尖端形状。这些因素使小说的发展方法可再生产地准备技巧提高的可靠性和再现性恰当的数据。
近年来,一些研究表明,一种脚本语言可以自动控制FIB-SEM系统,和样品扫描透射电子显微镜(S / TEM)可以使用自动/半自动方法做好准备。
自动化APT尖端形状制造使用Script-Controlled FIB-SEM系统
在《华尔街日报》最近发表的一项研究Ultramicroscopy,研究人员已经开发出一种新颖的方法来制作技巧在所需的形状自动高重现性和准确性使用script-controlled FIB-SEM系统。
热费希尔科学Helios 5 ux FIB-SEM系统配备一个AutoScript 4系统是用来制造恰当的技巧。AutoScript 4系统可以控制FIB-SEM系统使用基于python脚本语言。
Python 3.6的脚本允许不同的扫描电镜和FIB的控制条件下,图像采集,运动阶段、加工白衬衫没有任何运营商交互。提升式过程(人员执行手动控制技巧提升式方法(使用半自动的形状。
研究人员进行恰当的分析使用不同形状的制作技巧调查提示的效果塑造恰当的数据。CAMECA飞跃5000 x是用于恰当的分析波长355纳米皮秒激光脉冲模式在500 kHz重复率100 pJ激光脉冲能量在50 K标本基地温度。
检测率维持在2.0% /每50个激光脉冲一个离子。所有技巧都是安装在与铂FIB沉积硅的支持,和样品的高度/提示顶端的距离大约是3.0µm硅支持。CAMECA美联社套件软件6.1获得恰当的数据进行了分析。
三个合金,包括铁基纳米晶软磁材料,商业SUS304不锈钢,和科森合金被用于这项研究。
这些合金的性能主要依赖于纳米尺度的三维结构,这使得恰当合适的工具来理解他们的微观结构和性能之间的关系。
另外,不锈钢由几种微量元素,是比较合适的材料化学敏感性的差异和质量分辨率在恰当的分析。
研究人员成功地制造了恰当的建议有三个不同的形状从Fe-based纳米晶软磁材料,科森合金,不锈钢使用小说script-controllable FIB-SEM系统。
在激光模式下,质量分辨率明显基于尖端形状不同,即使同样的技巧合金在相同的测量条件下使用。计算和实验结果表明,该自动提示制造方法可以有效改善APT技术的可靠性和再现性。
总而言之,恰当的技巧使用的自动化制造script-controlled FIB-SEM系统可以起到至关重要的作用在可重复制作技巧与指定的形状没有人工干预,提高整体APT技术的可靠性。
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引用和进一步阅读
Uzuhashi, J。Ohkubo, T。、Hono k (2023年)。开发的自动提示准备原子探针断层通过script-controlled FIB-SEM。Ultramicroscopy,247,113704。https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2023.113704
m . Kodzuka。,t . Ohkubo。,k . Hono。(2011年)激光辅助绝缘衬底上薄膜的原子探针分析。Ultramicroscopy,111,557。https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2010.11.008
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