Scios 2 – Kính hiển vi ion hội tụ kết hợp điện tử quét (FIB-SEM)

Kính hiển vi điện tử quét chùm tia ion tập trung cho độ phân giải cực cao, chuẩn bị mẫu chất lượng cao và mô tả đặc tính 3D.

Kính hiển vi ion hội tụ kết hợp điện tử quét

Thermo Scientific Scios 2 DualBeam là hệ thống kính hiển vi ion hội tụ kết hợp điện tử quét (FIB-SEM) có độ phân giải cực cao mang lại hiệu suất chuẩn bị mẫu và mô tả đặc tính 3D vượt trội cho nhiều loại mẫu, bao gồm cả vật liệu từ tính và không dẫn điện. Với các tính năng cải tiến được thiết kế để tăng thông lượng, độ chính xác và dễ sử dụng, Scios 2 DualBeam là giải pháp lý tưởng đáp ứng nhu cầu của các nhà khoa học và kỹ sư trong nghiên cứu và phân tích nâng cao trên các môi trường nghiên cứu học thuật, chính phủ và công nghiệp.

Đặc tính dưới bề mặt

Đặc tính dưới bề mặt hoặc ba chiều thường được yêu cầu để hiểu rõ hơn về cấu trúc và tính chất của mẫu. Scios 2 DualBeam, với Phần mềm Thermo Scientific Auto Slice & View 4 (AS&V4) tùy chọn, cho phép thu thập các bộ dữ liệu 3D đa phương thức, chất lượng cao, hoàn toàn tự động, bao gồm hình ảnh điện tử tán xạ ngược (BSE) để đạt độ tương phản vật liệu tối đa, phân tán năng lượng quang phổ (EDS) để biết thông tin về thành phần và nhiễu xạ tán xạ ngược điện tử (EBSD) để biết thông tin về cấu trúc vi mô và tinh thể. Kết hợp với Phần mềm Thermo Scientific Avizo, Scios 2 DualBeam mang đến giải pháp quy trình làm việc độc đáo để mô tả và phân tích 3D tiên tiến, có độ phân giải cao ở quy mô nanomet.

Hình ảnh điện tử tán xạ ngược và điện tử thứ cấp

Cột điện tử NICol cải tiến cung cấp nền tảng cho khả năng phát hiện và hình ảnh có độ phân giải cao của hệ thống. Nó cung cấp các chi tiết có kích thước nano tuyệt vời, với nhiều điều kiện làm việc, cho dù hoạt động ở mức 30 keV ở chế độ STEM (để truy cập thông tin cấu trúc) hay ở mức năng lượng thấp hơn (để thu được thông tin bề mặt chi tiết, miễn phí). Với Hệ thống phát hiện bộ ba khoa học nhiệt độ độc đáo trong ống kính, Scios 2 DualBeam được thiết kế để thu nhận đồng thời hình ảnh điện tử thứ cấp góc và chọn lọc năng lượng (SE) và BSE. Có thể truy cập nhanh vào thông tin chi tiết có kích thước nano không chỉ từ trên xuống mà còn trên các mẫu nghiêng hoặc mặt cắt ngang. Bộ dò dưới ống kính tùy chọn và chế độ giảm tốc chùm tia điện tử đảm bảo thu thập đồng thời tất cả các tín hiệu nhanh chóng và dễ dàng, phát hiện các đặc điểm nhỏ nhất trên bề mặt vật liệu hoặc mặt cắt ngang. Kết quả nhanh, chính xác và có thể lặp lại nhờ thiết kế cột NICol độc đáo với khả năng căn chỉnh hoàn toàn tự động.

Chuẩn bị mẫu TEM

Các nhà khoa học và kỹ sư liên tục phải đối mặt với những thách thức mới đòi hỏi đặc tính cục bộ cao của các mẫu ngày càng phức tạp với các tính năng ngày càng nhỏ hơn. Những cải tiến công nghệ mới nhất của Scios 2 DualBeam, kết hợp với Phần mềm Thermo Scientific AutoTEM 4 toàn diện, dễ sử dụng, tùy chọn và kiến thức chuyên môn về ứng dụng của Thermo Fisher Scientific, cho phép chuẩn bị nhanh chóng và dễ dàng S/độ phân giải cao cho từng địa điểm cụ thể. Mẫu TEM cho nhiều loại vật liệu. Để đạt được kết quả chất lượng cao, cần phải đánh bóng lần cuối bằng các ion năng lượng thấp để giảm thiểu hư hỏng bề mặt trên mẫu. Cột Chùm tia ion tập trung HT (FIB) của Thermo Scientific Sidewinder không chỉ mang lại hình ảnh có độ phân giải cao ở điện áp cao mà còn mang lại hiệu suất điện áp thấp tốt, cho phép tạo ra các mẫu TEM chất lượng cao.

Độ phân giải chùm tia điện tử
  • WD tối ưu
    • 0,7nm ở 30 keV STEM
    • 1,4 nm ở 1 keV
    • 1,2 nm ở 1 keV với sự giảm tốc chùm tia
Khoảng tham số chùm electron
  • Phạm vi hiện tại của chùm tia: 1 pA đến 400 nA
  • Dải năng lượng hạ cánh: 20* eV – 30 keV
  • Dải điện áp tăng tốc: 200 V – 30 kV
  • Độ rộng trường ngang tối đa: 3,0 mm ở WD 7 mm và 7,0 mm ở WD 60 mm
  • Trường nhìn cực rộng (1×) có sẵn thông qua dựng phim điều hướng tiêu chuẩn
Quang học ion
  • Điện áp tăng tốc: 500 V – 30 kV
  • Phạm vi dòng điện: 1,5 pA – 65 nA
  • Dải khẩu độ 15 vị trí
  • Chế độ triệt tiêu độ lệch theo tiêu chuẩn cho các mẫu không dẫn điện
  • Tuổi thọ nguồn tối thiểu: 1.000 giờ
  • Độ phân giải chùm ion: 3,0 nm ở 30kV sử dụng phương pháp biên chọn lọc
Máy dò
  • Hệ thống phát hiện Trinity (trong ống kính và trong cột)
    • Máy dò trong ống kính phân đoạn T1 thấp hơn
    • Máy dò trong ống kính phía trên T2
    • Máy dò trong cột có thể thu vào T3 (Tùy chọn)
    • Lên đến bốn tín hiệu được phát hiện đồng thời
  • Máy dò Everhart-Thornley SE (ETD)
  • Máy dò chuyển đổi ion và điện tử (ICE) hiệu suất cao dành cho các ion thứ cấp (SI) và điện tử (SE) (Tùy chọn)
  • Máy dò điện tử tán xạ ngược trạng thái rắn phân đoạn, điện áp thấp, độ tương phản cao, có thể thu vào (DBS) (Tùy chọn)
  • Máy dò STEM 3+ có thể thu vào với các phân đoạn BF/ DF/ HAADF (Tùy chọn)
  • Camera hồng ngoại để xem mẫu và buồng
  • Camera điều hướng mẫu Nav-Cam trong buồng (Tùy chọn)
  • Đo dòng tia tích hợp
Bàn soi và mẫu Bàn soi cơ giới 5 trục linh hoạt:

  • Phạm vi XY: 110 mm
  • Phạm vi Z: 65 mm
  • Xoay: 360° (vô tận)
  • Phạm vi nghiêng: -15° đến +90°
  • Độ lặp lại XY: 3 μm
  • Chiều cao mẫu tối đa: Khoảng cách 85 mm đến điểm tâm
  • Trọng lượng mẫu tối đa ở độ nghiêng 0°: 5 kg (bao gồm cả giá đỡ mẫu)
  • Kích thước mẫu tối đa: 110 mm với góc quay hoàn toàn (có thể lấy mẫu lớn hơn với góc quay hạn chế)
  • Xoay và nghiêng đồng tâm

Chuẩn bị nhanh chóng và dễ dàng

Các mẫu thăm dò nguyên tử và TEM chất lượng cao, dành riêng cho địa điểm, sử dụng cột ion Sidewinder HT.

Hình ảnh có độ phân giải cực cao

Sử dụng Cột điện tử Thermo Scientific NICol với hiệu suất tốt nhất trên phạm vi mẫu rộng nhất, bao gồm cả vật liệu từ tính và không dẫn điện.

Thông tin mẫu đầy đủ nhất

Với độ tương phản sắc nét, tinh tế và miễn phí thu được từ nhiều loại máy dò tích hợp trong cột và dưới ống kính.

Thông tin 3D và dưới bề mặt đa phương thức, chất lượng cao

Truy cập thông tin 3D và thông tin 3D, đa phương thức, chất lượng cao với khả năng nhắm mục tiêu chính xác đến khu vực quan tâm bằng Phần mềm AS&V4 tùy chọn.

Điều hướng mẫu chính xác

Phù hợp với nhu cầu ứng dụng riêng lẻ nhờ bàn soi 110 mm có độ linh hoạt cao và Camera định vị khoa học nhiệt trong buồng.

Hình ảnh và tạo mẫu không có tạo tác

Với các chế độ chuyên dụng như DCFI, giảm sự dịch chuyển và Chế độ quét thông minh Thermo Scientific.

Tối ưu hóa giải pháp của bạn

Đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể nhờ cấu hình DualBeam linh hoạt, bao gồm chế độ chân không thấp tùy chọn với áp suất buồng lên tới 500 Pa.

Kiểm soát quá trình bằng kính hiển vi điện tử

Ngành công nghiệp hiện đại đòi hỏi năng suất cao với chất lượng vượt trội, sự cân bằng được duy trì thông qua kiểm soát quy trình mạnh mẽ. Các công cụ SEM và TEM với phần mềm tự động hóa chuyên dụng cung cấp thông tin nhanh chóng, đa quy mô để theo dõi và cải tiến quy trình.

Kiểm soát chất lượng và phân tích lỗi

Kiểm soát và đảm bảo chất lượng là rất cần thiết trong ngành công nghiệp hiện đại. Thermo Fisher cung cấp một loạt các công cụ EM và quang phổ để phân tích lỗi ở nhiều quy mô và đa phương thức, cho phép đưa ra các quyết định đáng tin cậy và sáng suốt để kiểm soát và cải tiến quy trình.

Nghiên cứu vật liệu cơ bản

Các vật liệu mới được nghiên cứu ở quy mô ngày càng nhỏ hơn để kiểm soát tối đa các tính chất vật lý và hóa học của chúng. Kính hiển vi điện tử cung cấp cho các nhà nghiên cứu cái nhìn sâu sắc về nhiều đặc tính vật liệu ở quy mô vi mô đến nano.

Nghiên cứu và phát triển chất bán dẫn

Sự phức tạp ngày càng tăng của cấu trúc thiết bị bán dẫn, cùng với việc thu hẹp kích thước cấu trúc, có nghĩa là việc thiết kế các thiết bị thế hệ tiếp theo phức tạp và tốn thời gian hơn. Điều này, cùng với thực tế là số lượng các lựa chọn công nghệ và thiết kế sẵn có ngày càng tăng, có nghĩa là xác suất thành công về mặt thương mại của bất kỳ thiết kế cụ thể nào sẽ thấp hơn. Do đó, các nhà sản xuất thiết bị cần các thiết bị đáng tin cậy để giúp giảm số lượng tùy chọn khả thi có sẵn và giúp họ triển khai giải pháp nhanh hơn.

Đo lường bán dẫn

Thermo Fisher Scientific cung cấp bộ sản phẩm thế hệ mới với khả năng phân tích tiên tiến dành cho đo lường và kiểm tra chất bán dẫn. Các giải pháp này được thiết kế để giúp tăng năng suất trong các phòng thí nghiệm chế tạo chất bán dẫn bằng cách cải thiện khả năng kiểm soát chất lượng và năng suất trong sản xuất các thiết bị logic, 3D NAND, DRAM, analog, nguồn và hiển thị.

Phân tích lỗi bán dẫn

Các thiết bị phân tích nâng cao có thể phát hiện bất kỳ lỗi điện ảnh hưởng đến năng suất, độ tin cậy hoặc hiệu suất. Do đó, có thể giảm thời gian và chi phí liên quan đến việc cách ly lỗi điện bằng cách trích xuất nhanh chóng dữ liệu lỗi toàn diện từ mẫu.

Phân tích đặc tính vật liệu bán dẫn

Việc mô tả đặc tính nâng cao của thiết bị giúp đạt được hiệu suất cần thiết, dự đoán và kiểm soát các đặc tính cấu trúc, vật lý và hóa học, cũng như liên hệ dữ liệu mô tả đặc tính với kết quả kiểm tra tham số

Chuẩn bị mẫu (S)TEM

Kính hiển vi DualBeam cho phép chuẩn bị các mẫu siêu mỏng, chất lượng cao để phân tích (S)TEM. Nhờ tự động hóa nâng cao, người dùng ở mọi cấp độ kinh nghiệm đều có thể đạt được kết quả tối ưu nhất đối với nhiều loại vật liệu.

Đặc tính vật liệu 3D

Việc phát triển vật liệu thường đòi hỏi phải mô tả đặc tính 3D ở nhiều quy mô. Thiết bị DualBeam cho phép phân chia hàng loạt khối lượng lớn và tạo ảnh SEM tiếp theo ở quy mô nanomet, có thể được xử lý thành bản tái tạo 3D chất lượng cao của mẫu.

Chuẩn bị mẫu APT

Chụp cắt lớp (APT) cung cấp phân tích thành phần 3D với độ phân giải nguyên tử của các vật liệu. Ion hội tụ (FIB) là một kỹ thuật cần thiết để chuẩn bị mẫu chất lượng cao, có định hướng và định vị cụ thể cho việc đặc điểm hóa của APT.

Mặt cắt ngang

Mặt cắt ngang cung cấp thêm thông tin chi tiết bằng cách tiết lộ cấu trúc dưới bề mặt. Thiết bị DualBeam ion hội tụ tối ưu cho mặt cắt ngang chất lượng cao. Với tính năng tự động hóa, có thể xử lý mẫu với năng suất cao không cần giám sát.

Thử nghiệm in situ

Cần phải quan sát trực tiếp, theo thời gian thực các thay đổi cấu trúc vi mô bằng kính hiển vi điện tử để hiểu các nguyên tắc cơ bản của các quá trình động như kết tinh lại, phát triển hạt và chuyển pha trong quá trình gia nhiệt, làm lạnh và thấm ướt

Phân tích đa quy mô

Các vật liệu mới phải được phân tích ở độ phân giải cao hơn trong khi vẫn giữ được lượng lớn hơn của mẫu. Phân tích đa quy mô cho phép tương quan giữa các công cụ và phương thức hình ảnh khác nhau như X-quang microCT, DualBeam, Laser PFIB, SEM và TEM.

Chuẩn bị mẫu bán dẫn

Hệ thống Thermo Scientific DualBeam cung cấp khả năng chuẩn bị mẫu TEM chính xác để phân tích các thiết bị bán dẫn ở quy mô nguyên tử. Công nghệ tự động hóa và máy học tiên tiến tạo ra các mẫu chất lượng cao, ở đúng vị trí và chi phí cho mỗi mẫu thấp.