三维原子探针（LEAP 5000 XR）

　　l  设备简介

　　三维原子探针采用了局部电极原子探针断层分析技术，是一种高性能原子级空间分辨率的测量和分析设备。可对各种单质或化合物材料的样品表面、界面等复杂结构通过对不同元素原子逐个进行分析，重构出纳米空间内不同元素原子的三维分布图形，并给出精准的元素空间含量分析。

　　l  设备原理

　　对曲率半径小于100 nm 的针形样品施加较大的直流偏压（5-20V），针尖处由于曲率半径非常小，会产生非常大的静电场（几十 V/nm）。在高静电场的作用下针尖处的原子就会从表面电离蒸发。样品表面原子被场蒸发后离开样品表面，并沿着直流电场飞至位置敏感探测器上，在飞行过程中，利用飞行时间质谱记录每个离子的飞行时间，可得到其离子种类信息，当离子被位置敏感探测器捕捉到，可获得其位置信息。通过离子种类信息和位置信息可重构出离子在材料中的三维分布。

　　l  设备主要功能

　　三维原子探针设备可对材料进行可视化分析和定量分析。可视化分析包括：观察材料内部晶界、相界、结构界面及位错和缺陷等不同位置形貌。定量分析包括：材料内部组分确定，界面或晶界处的沉淀和偏聚的数量、密度和体积计算等。

　　l  设备技术指标

　　ü  视场范围≧200 nm

　　ü  采集速度＞30000 ions/s

　　ü  分析体积约5000000 nm3 

　　ü  质量分辨率＞FWHM

　　l  测试样品要求

　　ü  材料结构致密，分析区域内无孔洞

　　ü  可制成100 nm×100 nm×300nm形状针尖

　　ü  非绝缘材料