工作原理

聚焦離子束顯微鏡的原理是通過將離子束聚焦到納米尺度，并探測離子與樣品之間的相互作用來實現成像。離子束可以是氬離子、鎵離子等，在加速電壓的作用下，形成高能離子束。通過使用電場透鏡系統，離子束可以被聚焦到非常小的尺寸，從而實現很高的空間分辨率。

FIB（聚焦離子束）是將液態金屬（大多數FIB都用Ga，也有設備具有He和Ne離子源）離子源產生的離子束經過離子槍加速，聚焦后照射于樣品表面產生二次電子信號取得電子像，或用強電流離子束對表面原子進行剝離，以完成微、納米級表面形貌加工。通常是以物理濺射的方式搭配化學氣體反應，有選擇性地剝除金屬、氧化硅層或沉積金屬層。

成像與加工

在成像方面，聚焦離子束顯微鏡和掃描電子顯微鏡的原理比較相近，其中離子束顯微鏡的試片表面受鎵離子掃描撞擊而激發出的二次電子和二次離子是影像的來源。影像的分辨率決定于離子束的大小與畸變修正、帶電離子的加速電壓、二次離子訊號的強度、試片接地的狀況、與儀器抗振動和磁場的狀況。金鑒實驗室提供的FIB成像服務，能夠為客戶的材料分析提供了強有力的支持，幫助客戶更好地理解材料的微觀特性。

基本功能

1.定點切割（Precisional Cutting）

利用離子的物理碰撞來達到切割之目的。廣泛應用于集成電路（IC）和LCD的Cross Section加工和分析。

2.選擇性的材料蒸鍍（Selective Deposition）

以離子束的能量分解有機金屬蒸氣或氣相絕緣材料，在局部區域作導體或非導體的沉積，可提供金屬和氧化層的沉積，常見的金屬沉積有鉑和鎢二種。

3.強化性蝕刻或選擇性蝕刻（Enhanced Etching-Iodine/Selective Etching-XeF2）

輔以腐蝕性氣體，加速切割的效率或作選擇性的材料去除。

4.蝕刻終點偵測（End Point Detection）

偵測二次離子的訊號，藉以了解切割或蝕刻的進行狀況。

應用哪些領域

1.材料科學：微觀結構的精準剖析

在材料科學領域，聚焦離子束顯微鏡（FIB）已成為一種不可或缺的工具。

2.半導體制造：納米加工與修復的關鍵利器

在半導體制造行業，聚焦離子束技術（FIB）發揮著至關重要的作用。它可以用于芯片的修復、斷面制備以及探針修飾等關鍵工藝環節。通過精準的刻蝕和沉積離子束操作，FIB能夠實現納米級別的結構加工與修復，從而有效提升芯片的性能和可靠性。這種高精度的加工能力是確保半導體器件高質量生產的重要保障，對于推動半導體技術的發展具有深遠意義。

3.生物醫學：微觀世界的探索與應用

在生物醫學領域，聚焦離子束顯微鏡同樣展現出巨大的應用潛力。它可以對細胞和組織進行三維成像，清晰地揭示生物樣品的微觀結構和形態特征。此外，FIB還可用于生物樣品的切片制備以及納米級別的修飾，為生物學研究提供了高效、精準的工具。這些功能不僅有助于科學家深入探索生物體的微觀世界，也為疾病的診斷和治療研究提供了新的思路和方法。