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聚焦 Ion 光束

Overview

资料来源:西娜·沙赫巴兹莫哈马迪和佩曼·沙赫贝吉-鲁德波什蒂-鲁德波什蒂,康涅狄格大学工程学院,斯托尔斯,CT

随着电子显微镜在研究实验室中变得越来越复杂和广泛,引入其功能就变得更加必要。聚焦式电离束 (FIB) 是一种仪器,可用于在纳米电子到医学等广泛领域制造、修剪、分析和表征纳米尺度上的材料。FIB 系统可被视为一束离子,可用于在微尺度和纳米尺度上铣削(溅射)、沉积和图像材料。FIB 的电柱通常与扫描电子显微镜 (SEM) 的电子柱集成。

本实验的目的是介绍聚焦子束技术中的技术,并展示如何使用这些仪器来制造与人体中最小的膜一样小的结构。

Procedure

1. 从300nm厚的硅氧化物膜中制造穿孔过滤器,其规模与肾脏内皮细胞质相当

  1. 将制备的膜装入 FIB 室。膜通常由专业人员(在创建惠斯通桥时)制备,可在半导体制造现场获取。要自己准备一个,必须使用光刻。这个过程的细节可以在JoVE网站上的"生物工程集"的光刻视频中看到。注:在处理样品时或与 FIB/SEM 的任何内部组件接触时,请务必佩戴硝化手套。环境必须保持非常清洁,没有任何皮肤油。
  2. 打开聚焦的电束和电子枪,调整样品以达到重合中心点。这是感兴趣区域(膜)位于电子和离子线中的点,倾斜角度范围为 0-54 度。
  1. 将 FIB 的电束电流和加速电压调整到 30kV 和 100pA,并聚焦于靠近要铣削的区域。通过直径约 50nm 的 FIB 铣削程序绘制一个圆矩阵,中心到中心的距离为 150nm(参见图 1)。
  2. 以 5kV 的加速电压更改为电子束并成像区域。

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Application and Summary

该实验演示了如何使用电子显微镜和聚焦电束使研究人员能够操纵和制造微尺度结构。聚焦的孔束材料相互作用的分子特性为FIB提供了在微尺度和纳米尺度上操纵材料的独特能力。通过仔细考虑光束如何与材料相互作用,减少充电伪影,并设置系统以获得最佳铣削质量,研究人员可以产生生物和非生物材料的独特模式,在氧化硅膜,性能就像它的解剖对应物。FIB在这个研?...

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