聚焦离子束扫描电子显微镜系统（Helios G4 UX）

　　l  设备简介

　　聚焦离子束扫描电子显微镜Helios G4 UX借助无与伦比的低电压性能，Phoenix 聚焦离子束 (FIB) 镜筒不仅在高电压下提供高分辨率成像和铣削，而且现在将无与伦比的 FIB 性能扩展到低至 500V 的加速电压，从而制备损伤层为亚纳米级的超薄TEM和APT薄片样品，尤其适用小于10 nm的关键尺寸，对复杂的结构进行快速精确的加工制备。该型号采用具有较高电流的下一代UC+单色仪技术，使得电子束镜筒能揭示最细致入微的细节，实现低能量下亚纳米级性能，同时配备7 个集成的镜筒内和透镜下方探测器获取清晰、精良且不受电荷影响的对比度的最完整的样品信息。

　　l  设备原理

　　聚焦离子束系统为单束聚焦离子束系统与普通SEM的耦合。单束聚焦离子束系统由离子源、离子光学柱、束描画系统、信号采集系统和样品台5部分构成。离子束镜筒的顶端是离子源，在离子源上加较强的电场来抽取出带正电荷的离子，这些离子通过静电透镜及偏转装置的聚焦和偏转来实现对样品的可控扫描。样品加工是通过将加速的离子轰击样品使其表面原子发生溅射来实现，同时产生的二次电子和二次离子被相应的探测器收集并用于成像。为了避免离子束受周围气体分子的影响，与扫描电镜类似，样品腔和离子束镜筒需要在高真空条件下（＜7x10^-6Pa）工作。

　　l  设备主要功能

　　ü  制备超薄HR S/TEM和APT样品

　　ü  对感兴趣的区域进行最精确的定位，提供最高质量多模态亚表层和三维信息

　　ü  用于材料和器件结构进行快速精确的离子束刻蚀、离子束沉积和电子束沉积

　　ü  制备微纳结构

　　l  设备技术指标

　　1）电子束

　　ü  高电压分辨率0.6nm @ 15kV（二次电子）

　　ü  低电压分辨率0.7nm @ 1kV（二次电子）

　　ü  超低电压分辨率1.0nm @ 500V（二次电子）

　　ü  超低电压分辨率1.2nm @ 200V（二次电子）

　　ü  电子束束流0.8pA - 100nA

　　2）离子束

　　ü  Ga离子束分辨率2.5nm @ 30kV

　　ü  Ga离子束流强度0.1pA - 65nA

　　ü  离子束电压500V - 30kV

　　3）样品台

　　ü  五轴样品台XYZRT；X、Y方向移动范围≥150mm，样品台倾斜范围-10°至+60°，旋转尺寸360°

　　ü  高精度piezo-driven压电陶瓷驱动，样品台回复精度≤1.0μm

　　4）纳米机械手

　　ü  XYZR全自动纳米机械手，最小步长≤50nm，旋转角度≤0.1°

　　5）辅助气体注入系统

　　ü  可进行Pt、C、W和绝缘层的沉积

　　l  测试样品要求

　　ü  固态样品，无磁性，无油污，无放射性

　　ü  样品高度小于5毫米，长宽最适宜的尺寸为10*10毫米