天游线路检测中心 FIB加工特性：加工损伤

简介

许多 TEM 用户使用 FIB 来制备 TEM 薄膜样品，因为它的加工精度高，而且比传统的离子铣削方法简单得多。然而，嘎⁺人们担心离子会对样品造成损坏。因此，我们将介绍在制备Si单晶的TEM样品时，薄膜两侧引入的非晶层的厚度如何根据加工条件而变化。

嘎⁺离子处理造成的损坏

图1和图2显示了Si单晶薄膜加工过程中引入的非晶层中的Ga⁺显示离子束电流、加速电压变化和厚度之间的关系。图1为Ga⁺恒定离子束加速电压 (30 kV) 下的 Ga⁺显示改变离子束电流时测量非晶层厚度的结果。 Ga在实用范围内⁺可以看出，随着离子束电流的变化，非晶层的厚度恒定为23nm。图2为Ga⁺显示当离子束电流恒定并且加速电压改变时非晶层厚度的变化。此外，图3示出了实际测量非晶层厚度的样品的截面TEM图像。可以看出，非晶层的厚度相对于加速电压几乎呈线性变化。

图1 Si中离子束电流与非晶层厚度之间的关系（JEM-9320FIB，加速电压：30 kV）

即使在恒定的加速电压(30kV)下改变离子束电流，形成在薄膜两侧的非晶层的厚度也不会改变。

图2 恒定射束电流下Si中加速电压与非晶层厚度之间的关系（对于JEM-9320FIB，离子束电流：100 pA）

如果在离子束电流恒定的情况下增加加速电压，则非晶层的厚度增加。在 2 kV 下用 Ar 离子精加工进一步减小了非晶层的厚度。

图3 由于加速电压变化而引入Si薄膜中的非晶层厚度变化的TEM图像

图4 用2 kV Ar离子完成时非晶层的厚度

额外 2 kV Ar⁺离子完成后的非晶层厚度也如图4所示。其厚度约为3 nm，非常薄。因此，为了减少降低TEM图像对比度的非晶层，Ga⁺可知降低离子束的加速电压是有效的。另外，低加速度 (2 kV) Ar⁺可以看出，用离子进行整理更加有效。

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