什么类型的材料适用FIB-TEM制样？

双束聚焦离子束-扫描电镜技术（Duel Beam Focused Ion Beam,FIB）具有诸多高端优势和较强的应用能力，是新材料开发中高分辨率表征的重要方法。常用的应用之一是制备透射电镜（TEM）样品。

问：什么类型的材料样品适用FIB-TEM制样？

答：FIB可以为多种材料制备供透射电镜观测用的薄片样品。

金属材料

●对大多数金属试样来说，它们导电性好而不必担心电荷效应。但金属试样一般需进行热处理或机械加工，当TEM试样制备完成后，由于试样厚度降低，热处理及机械加工所产生的内应力会逐步释放出来，易使TEM试样发生弯曲，对TEM微观结构观察带来不利。制备这类试样时可以利用FIB进行梯度式减薄处理，即减薄过程中减薄区宽度逐渐减小。该方法能够将内应力分步释放以保证最终TEM试样应力值更低。

陶瓷材料

●与半导体材料和金属材料相比较，陶瓷材料具有不导电的特性，导致此类材料不能采用常规电解双喷法进行制样。此外，其电荷效应严重，离子束加工时易产生图像模糊，从而影响精确加工。对这类材料，可以用离子溅射仪将导电薄膜镀在其表面以消除电荷的影响。

粉末材料

●对粒径小于100nm的粒子来说高能电子能够穿透粒子。因此对此类粉末样品而言，仅需在涂覆非晶碳薄膜TEM网格中分散一滴超声处理粉末悬浮液就可以制得TEM样品。

●对于粒径在1-10μm的微米级颗粒，通常需要将微米级粉末颗粒嵌入某种类型的树脂或者焊料中，就能使用FIB进行TEM制样。

二维薄膜材料

●这种TEM样品比传统FIB-TEM制样困难得多，因为往往感兴趣的面积很薄，有时只有几十纳米或更少，在加工过程中易被破坏，且对操作者技术水平要求较高。

半导体材料

●半导体工艺的发展使得芯片的制程变得更加细小，纳米级器件要求有更细的TEM样品来分析靶区，以免各层结构产生重影效应而影响TEM的观察。同时因为半导体芯片结构小而多样，对于样品平整度有极高要求，十分考验仪器性能及操作者经验与水平。