一、設備簡介

隨著材料性能在芯片制造、新能源、醫療、機械、機電等諸多領域的廣泛應用，材料的體相成分信息表征已不能滿足當前的研究，越來越多的研究者開始關注材料的微區結構。目前，微區性能通常使用多臺設備切換不同表征手段相互印證，很難實現在納米級精準度的前提下對某一微區進行表征，所獲得的研究結果關聯性較弱。

為此，Quantum Design公司推出了多功能材料微區原位表征系統-FusionScope。該設備結合了SEM和AFM的互補優勢，直接選取感興趣的區域，即可在同一時間、同一樣品區域和相同條件下完成樣品的原位立體綜合表征，實現三維結構、力學、電學、磁性和組成成分的原位分析。該設備簡單直觀的軟件設計，可快速獲得所需數據；高分辨率SEM實時、快速、精準導航AFM針尖，從而實現AFM對感興趣區域的精準定位與測量，輕松表征納米線、2D材料、納米顆粒、電子元件、半導體、生物樣品等材料。

Quantum Design微區性能綜合表征系統-FusionScope

二、測量模式

2.1 SEM-AFM聯用：人造骨骼SEM-AFM測量

2.2 微區三維形貌測量

2.2.1 接觸模式： 聚合物樣品

2.2.2 動態模式：懸空石墨烯樣品

2.2.3 FIRE模式（測量樣品硬度和吸附力）：聚苯乙烯和聚烯烴聚合物樣品

2.3微區性能測量

2.3.1 導電AFM測量（C-AFM）

左圖為在Si上Au電極SEM圖片，中圖為電極的AFM測量結果，右圖為電極導電測量結果

2.3.2 靜電AFM測量（EFM）

左圖BaTiO₃陶瓷樣品的SEM圖片，中圖為樣品同一區域AFM形貌結果，右圖為+1.5V偏壓下EFM表征結果

2.3.3 磁力AFM（MFM）

左圖為Pt/Co/Ta復合材料AFM表征結果，右圖為同一區域的MFM表征結果

三、應用案例

3.1 材料微區性能表征

左圖為雙相鋼在晶界處的SEM圖形，中圖為原位AFM形貌測量結果，右圖為樣品原位順磁和鐵磁區域表征結果

3.2 電子/半導體器件分析

左圖為通過SEM將AFM探針定位到CPU芯片特定區域，中圖為選定區域晶體管的AFM表征結果，右圖為選定區域晶體管的SEM圖像

3.3 二維材料表征

左圖為通過SEM將AFM探針指引到HOPG所在區域，中圖為HOPG樣品三維形貌圖，右圖為中圖中HOPG樣品的高度（0.3 nm）

3.4 生命科學

左圖為通過SEM將AFM探針定位到樣品所在區域，中圖為貝殼上硅藻結構的SEM圖像，右圖為硅藻結構的AFM三維形貌圖

相關產品

1、多功能材料微區原位表征系統-FusionScope：http://www.zjmenchuan.com/product/detail/37318248.html