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應用案例 | 離子束拋光之襯度增強

來源:廣州領拓儀器科技有限公司   2024年04月17日 13:54  

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基本原理



當使用離子束拋光表面時,要充分考慮所使用的拋光參數(shù)對樣品中每個組分的拋光效果,從而實現(xiàn)層界面和晶粒結(jié)構(gòu)清晰可見。相比于離子拋光厚度,較大的角度可用于選擇性地拋光,從而提高成像襯度。例如,多晶材料中,不同取向的晶粒具有不同的拋光速率,因此經(jīng)襯度增強后,晶粒結(jié)構(gòu)清晰可見。同樣,也可以使用襯度增強方法來拋光橫截面。大多數(shù)情況下,在經(jīng)歷研磨和機械拋光后,很難辨認樣品中的晶粒或?qū)咏缑妗R虼耍ǔ伖夂蟮臉悠繁砻孢M行化學腐蝕。離子束拋光能很好地用于提高樣品表面的成像襯度。襯度增強通常作為表面修飾的最后一步。在進行襯度增強之前,使用離子拋光對樣品表面進行清理是非常重要的。


優(yōu)點


* 比化學腐蝕更快,且操作過程非常干凈清潔

* 應用范圍廣泛,特別適合那些不能使用化學腐蝕的樣品表面


可能的應用


* 金屬、半導體、陶瓷,甚至一些有機材料,如骨頭;

* 一些特殊的應用領域,如一些不能使用化學腐蝕或只能有限使用化學腐蝕的材料或組合材料。


應用實例


● 微電子結(jié)構(gòu)的截面拋光

● 半導體結(jié)構(gòu)斷裂后,揭示顯露其中的單獨結(jié)構(gòu)

● 對多層構(gòu)件進行拋光,獲取層厚信息

● 對具有不同硬度的層組成的多層系統(tǒng)進行拋光,揭示顯露其界面結(jié)構(gòu)





案例分享

多晶材料的襯度增強



01

目的

離子拋光能非常好地代替化學腐蝕,特別是對于多晶材料,如銅。離子拋光能用于增加晶粒結(jié)構(gòu)和晶界的襯度。相比于化學腐蝕,離子拋光過程是干凈清潔,安全和易于操作的。所使用的離子束能量,取決于材料的拋光速率。


02

制備參數(shù)

加速電壓: 2kV

槍電流: 1.5mA

拋光角度: 48°

拋光時間: 3分鐘


03

結(jié)果

銅的拋光速率很高,因此,經(jīng)歷3分鐘的短時間拋光后,其晶粒結(jié)構(gòu)就清晰可見。


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圖1 經(jīng)過離子束切割后的銅的表面形貌(如上圖)


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圖2 在使用離子拋光進行襯度增強后,銅表面的形貌


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