O corte de íons (sistema de feixe de íons focado, FIB) é o principal equipamento para a caracterização e processamento de materiais em nanoescala, permitindo o corte preciso e a reconstrução tridimensional de materiais por meio de feixes de íons de alta energia, desempenhando um papel fundamental na ciência dos materiais, dispositivos eletrônicos e nanotecnologia.
Princípio de funcionamento: o núcleo do cortador de íons é o uso de uma arma de íons para emitir feixes de íons de alta energia (como íons de gálio), através de lentes focais e eletrodos de varredura para formar um fluxo de feixes extremamente fino (diâmetro até a escala nanométrica), através de choques físicos e reações químicas para descascar átomos da superfície do material camada por camada, formando uma fatia ultrafina de apenas alguns nanômetros a dezenas de nanômetros de espessura. O controle preciso da densidade de energia e da velocidade de varredura garante um equilíbrio entre eficiência de corte e precisão. Por exemplo, com energia de 8 keV, o material de silício pode ser diluído a velocidades de até 40 μm / h, enquanto a tecnologia de congelação a baixa temperatura pode resfriar a amostra a -120 ° C, inibindo danos térmicos e garantindo a integridade estrutural de tecidos biológicos ou materiais sensíveis ao calor.
Tecnologia básica: integração de sistema de feixe duplo, combinando feixe de íons com feixe de eletrões para alcançar sincronização de corte e observação em tempo real; A segunda é a operação inteligente, equipada com câmera CCD e painel de controle de cristal líquido, suportando o ajuste dinâmico dos parâmetros e o monitoramento do processo; O terceiro é o design da mesa de amostras, como a estrutura de pés de instalação dupla para amostras de 5-30 mm, o design de absorção de ranura para melhorar a precisão do processamento. Além disso, a tecnologia de sedimentação assistida por gás (GIS) deposita camadas de proteção na área de corte para reduzir danos nas bordas.
Área de aplicação: na fabricação de semicondutores, o FIB é usado para a anatomia inversa do chip, análise de falhas para revelar defeitos em nanoescala e estruturas entre camadas; Na área da ciência dos materiais, pode analisar os limites de cristal metálico, distribuição de nanopartículas e estado de tensão; Em estudos biológicos, a preparação de cortes ultrafinas de células, em combinação com TEM para observar a estrutura subcelular; A arqueologia, ao cortar cerâmicas antigas, analisa o processo de fabricação e a evolução histórica. Sua alta precisão e flexibilidade o tornam uma plataforma universal para pesquisas interdisciplinares.