Le trancheur d'ions (système de faisceau d'ions focalisé, FIB) joue un rôle clé dans la science des matériaux, l'électronique et la nanotechnologie en tant que dispositif central pour la caractérisation et le traitement des matériaux à l'échelle nanométrique, permettant la découpe précise et la reconstruction tridimensionnelle des matériaux par faisceau d'ions à haute énergie.
Principe de fonctionnement: le cœur du trancheur ionique est l'utilisation d'un canon à ions pour émettre un faisceau d'ions à haute énergie (tels que des ions Gallium), la formation d'un flux de faisceaux extrêmement fin (diamètre pouvant aller jusqu'à l'échelle nanométrique) à travers une lentille de focalisation et une électrode de balayage, le pelage des atomes de surface du matériau couche par couche par impact physique et réaction chimique, formant des tranches ultra - minces de quelques nanomètres à quelques dizaines de nanomètres d' Son contrôle précis de la densité énergétique et de la vitesse de balayage assure un équilibre entre efficacité de coupe et précision. Par exemple, à une énergie de 8 keV, les matériaux en silicium peuvent être amincis jusqu'à 40 microns / heure, tandis que la technologie de cryocongélation peut refroidir les échantillons jusqu'à - 120 ° C, inhiber les dommages thermiques et préserver l'intégrité structurelle des tissus biologiques ou des matériaux sensibles à la chaleur.
Technologie de base: son intégration de système à double faisceau combine un faisceau d'ions avec un faisceau d'électrons pour réaliser la synchronisation de la coupe avec l'observation en temps réel; Le second est un fonctionnement intelligent, équipé d'une caméra CCD et d'un panneau de commande à cristaux liquides, qui prend en charge le réglage dynamique des paramètres et la surveillance du processus; Trois est la conception de la table d'échantillon, telle que la structure de pied de montage double s'adapte à l'échantillon 5 - 30mm, la conception d'absorption de vibration de rainure améliore la précision de traitement. En outre, la technologie de dépôt assisté par gaz (GIS) permet de déposer une couche de protection sur la zone de coupe, réduisant ainsi les dommages aux bords.
Domaine d'application: dans la fabrication de semi - conducteurs, le FIB est utilisé pour l'anatomie inverse de la puce, l'analyse de défaillance, révélant les défauts à l'échelle nanométrique et la structure inter - couches; Le domaine de la science des matériaux, qui peut analyser les joints de grains métalliques, la distribution des nanoparticules et l'état de stress; Dans les études biologiques, préparer des tranches ultraminces de cellules, en combinaison avec TEM pour observer la structure subcellulaire; L'Archéologie analyse le processus de fabrication et l'évolution historique en découpant des céramiques anciennes. Sa grande précision et sa flexibilité en font une plate - forme universelle pour la recherche interdisciplinaire.