透射電子顯微鏡（TEM）樣品制備是現(xiàn)代材料科學(xué)研究的重要環(huán)節(jié)。在這一過(guò)程中，金鑒實(shí)驗(yàn)室憑借其先進(jìn)的設(shè)備和專(zhuān)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，能夠?yàn)榭蛻?hù)提供高質(zhì)量的FIB測(cè)試服務(wù)，確保樣品制備的精確性和可靠性。

透射電子顯微鏡（TEM）樣品制備

1. 粉末樣品：適用于粉末形態(tài)的觀(guān)察、粒度分析以及結(jié)構(gòu)和成分的分析。

2. 薄膜樣品：適用于研究樣品的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)、成分、位錯(cuò)排列及其密度，以及晶體相的取向關(guān)系。

3. 表面復(fù)制型與萃取復(fù)制型樣品：適用于金相組織的觀(guān)察、斷口形貌分析、變形條紋觀(guān)察、第二相的形態(tài)和分布研究。金鑒實(shí)驗(yàn)室的FIB制樣技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)高精度的樣品制備，還能夠通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控加工過(guò)程，確保樣品的表面特性得到最大程度的保留。

TEM工作機(jī)制詳述

透射電子顯微鏡的工作原理是利用電子束穿透超薄樣品，樣品原子與電子相互作用后產(chǎn)生散射，形成具有不同散射角的圖像。這些散射角與樣品的密度和厚度相關(guān)，從而在圖像中形成明暗對(duì)比。

TEM的分辨率可達(dá)到0.1至0.2納米，放大倍數(shù)從數(shù)萬(wàn)至百萬(wàn)倍，專(zhuān)門(mén)用于觀(guān)察小于0.2微米的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，即“亞顯微結(jié)構(gòu)”。與光學(xué)顯微鏡不同，TEM使用電子束作為光源，采用磁透鏡聚焦，由于電子波長(zhǎng)極短，遵循布拉格散射方程，因此TEM不僅分辨率高，還具備結(jié)構(gòu)分析的能力。金鑒實(shí)驗(yàn)室擁有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，能夠?yàn)榭蛻?hù)提供詳細(xì)的TEM樣品制備方案，并通過(guò)FIB技術(shù)優(yōu)化樣品質(zhì)量，確保最終觀(guān)察結(jié)果的可靠性。

FIB制樣技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)

聚焦離子束（FIB）制樣技術(shù)通過(guò)電透鏡將離子源產(chǎn)生的離子束（主要是鎵離子，也包括氦和氖離子源）加速并聚焦，作用于樣品表面，實(shí)現(xiàn)材料的精確銑削、沉積、注入和成像。金鑒實(shí)驗(yàn)室致力于為客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)的FIB測(cè)試服務(wù)，幫助研究人員在材料科學(xué)領(lǐng)域取得更大的成就。

FIB制樣面臨的挑戰(zhàn)

盡管FIB技術(shù)在樣品制備方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，但它也存在一些局限性。使用離子束可能會(huì)對(duì)樣品造成意外損傷，改變樣品表面特性。

例如，在30kV的鎵離子束作用下，大部分材料表面約30納米深度范圍內(nèi)都會(huì)受到鎵注入的影響，導(dǎo)致原有原子結(jié)構(gòu)的改變或破壞。這種非晶層或損傷層在FIB制備的TEM樣品中尤為明顯，可能影響最終的觀(guān)察結(jié)果。因此，研究人員在使用FIB制樣時(shí)需特別注意這種潛在損傷，并采取措施以最大程度保留樣品的原始結(jié)構(gòu)和特性。

優(yōu)化FIB制樣策略

1. 氣體輔助蝕刻：雖然提高了研磨速率，但增加了結(jié)晶-非晶界面的粗糙度，可能進(jìn)一步損害TEM圖像。

2. 低能量FIB：在這些能量下，蝕刻速率和位置分辨率會(huì)受到影響，但束能量的減少可以使損傷深度最小化。

3. 氬離子研磨精修：原始的FIB損傷層，可以通過(guò)氬離子精修去除，去除的效果取決于氬離子的能量、角度和時(shí)間。通過(guò)這些方法，可以在一定程度上減輕FIB制樣過(guò)程中可能引起的樣品損傷，提高樣品制備的質(zhì)量。