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應(yīng)用案例 | 離子束拋光之襯度增強(qiáng)

時(shí)間:2024/4/17閱讀:305
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基本原理



當(dāng)使用離子束拋光表面時(shí),要充分考慮所使用的拋光參數(shù)對(duì)樣品中每個(gè)組分的拋光效果,從而實(shí)現(xiàn)層界面和晶粒結(jié)構(gòu)清晰可見(jiàn)。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(qiáng)后,晶粒結(jié)構(gòu)清晰可見(jiàn)。同樣,也可以使用襯度增強(qiáng)方法來(lái)拋光橫截面。大多數(shù)情況下,在經(jīng)歷研磨和機(jī)械拋光后,很難辨認(rèn)樣品中的晶?;?qū)咏缑?。因此,通常?huì)對(duì)拋光后的樣品表面進(jìn)行化學(xué)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(qiáng)通常作為表面修飾的最后一步。在進(jìn)行襯度增強(qiáng)之前,使用離子拋光對(duì)樣品表面進(jìn)行清理是非常重要的。


優(yōu)點(diǎn)


* 比化學(xué)腐蝕更快,且操作過(guò)程非常干凈清潔

* 應(yīng)用范圍廣泛,特別適合那些不能使用化學(xué)腐蝕的樣品表面


可能的應(yīng)用


* 金屬、半導(dǎo)體、陶瓷,甚至一些有機(jī)材料,如骨頭;

* 一些特殊的應(yīng)用領(lǐng)域,如一些不能使用化學(xué)腐蝕或只能有限使用化學(xué)腐蝕的材料或組合材料。


應(yīng)用實(shí)例


● 微電子結(jié)構(gòu)的截面拋光

● 半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)斷裂后,揭示顯露其中的單獨(dú)結(jié)構(gòu)

● 對(duì)多層構(gòu)件進(jìn)行拋光,獲取層厚信息

● 對(duì)具有不同硬度的層組成的多層系統(tǒng)進(jìn)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(qiáng)



01

目的

離子拋光能非常好地代替化學(xué)腐蝕,特別是對(duì)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(xué)腐蝕,離子拋光過(guò)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(shí)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(shí)間拋光后,其晶粒結(jié)構(gòu)就清晰可見(jiàn)。


圖片

圖1 經(jīng)過(guò)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(jìn)行襯度增強(qiáng)后,銅表面的形貌


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