在材料科學(xué)的研究領(lǐng)域，隨著對(duì)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)探索的不斷深入，對(duì)于樣品制備技術(shù)的要求也在不斷提高。超高分辨率電鏡（HREM）技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)將分辨率推進(jìn)到了0.2納米以下，這使得科學(xué)家們能夠從原子級(jí)別上揭示物質(zhì)的內(nèi)在特性。然而，這種高分辨率的實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品制備技術(shù)提出了更為嚴(yán)格的要求。傳統(tǒng)的制樣技術(shù)，例如離子減薄和電解雙噴等方法，已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前科研的需求。在這種背景下，聚焦離子束（FIB）技術(shù)因其技術(shù)的成熟和成本的降低（從數(shù)萬(wàn)元降至幾千元），逐漸成為科研人員的新選擇。

FIB技術(shù)在透射樣品制備中的應(yīng)用

1. 精確定位：

首先在藍(lán)寶石襯底上的GaN/AlGaN材料中，通過(guò)電極線精確定位切割點(diǎn)，并沉積Pt金屬以形成約2um*10um的矩形框架。

2. 制備凹槽：

在框架兩側(cè)制備凹槽，深度一般為3~5um，長(zhǎng)度需超過(guò)15um，這一步驟與樣品的具體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

3. 切割樣品：

切斷樣品的一個(gè)側(cè)面和底面，以便后續(xù)將探針引入樣品上方。

FIB切割金包銀合金線

4. 探針與樣品的連接：

通過(guò)控制程序切割探針針尖，形成平面與樣品片頂部進(jìn)行焊接，并取出樣品片。

5. 樣品焊接：

將樣品片焊接到樣品托的金手指尖端，為后續(xù)的減薄和拋光做準(zhǔn)備。

6. 樣品減薄和拋光：

通過(guò)調(diào)整束流和電壓，對(duì)樣品進(jìn)行反復(fù)的減薄和拋光，直至樣品厚度達(dá)到50~100nm。

7. 完成樣品制備：

經(jīng)過(guò)上述步驟，透射樣品的制備工作完成，隨后進(jìn)行觀察分析。

國(guó)內(nèi)FIB資源概況

國(guó)內(nèi)眾多科研機(jī)構(gòu)裝備了各種型號(hào)的FIB設(shè)備，為科研人員提供了便利的查詢和使用渠道。這些資源的集中分布，不僅促進(jìn)了材料科學(xué)研究的發(fā)展，也顯示了FIB技術(shù)在國(guó)內(nèi)的廣泛應(yīng)用和普及趨勢(shì)。

此外，F(xiàn)IB技術(shù)在半導(dǎo)體、生物醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用前景。