聚焦離子束系統(tǒng)虛擬仿真實驗報告

聚焦離子束系統(tǒng)虛擬仿真實驗報告姓名余丹洋 學(xué)號 專業(yè)班級應(yīng)物一班一、實驗?zāi)康牧私饩劢闺x子束系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；掌握掃描電鏡參數(shù)設(shè)置和操作流程；品的相互作用以及其產(chǎn)生的信號在測試分析中的作用；體驗?zāi)M方法在聚焦離子束系統(tǒng)實驗中的應(yīng)用。二、實驗原理3D聚焦離子束系統(tǒng)是介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀觀測手段1所示。背反射電子是指被固體樣品原子反射回來的一部分入射電子。背反射電子的產(chǎn)生范圍在100nm-1mm深度，如圖2所示。背反射電子束成像分辨率一般為50-200nm（與電子束斑直徑相當(dāng)）。背反5-10nm的區(qū)域，能0-50eVX500nm-5mm圖1電子束和樣品表面作用的現(xiàn)象 圖2電子束在樣品中的散射現(xiàn)象1x入射電子束斑的大小，成像信號（二次電子、背散射電子等）。表1各種信號成像分辨率（單位：nm)信號信號二次電子背散射電子吸收電子x俄歇電子分辨率5~1050~200100~1000100~10005~10和As的放大倍數(shù)。聚焦離子束刻蝕是指當(dāng)定向高能離子向固體靶撞擊時100nm以下，最少的達到10nm小，并能以較快的速度進行小于50nm的刻蝕，故而聚焦離子束刻蝕是納米加工的一種理想三、實驗儀器和材料MicroscopeControlbuild2898HeliosNexTGenVacuumcontrol四、實驗內(nèi)容樣品的制備和裝載。樣品室抽真空。電鏡掃描參數(shù)設(shè)置，觀測樣品、調(diào)節(jié)并獲取掃描圖像。離子束刻蝕和離子束沉積。五、實驗步驟和操作流程1開始實驗2樣品制備3裝載樣品充入氮氣。點擊場景中的樣品腔，打開樣品腔。(4)(5)點擊樣品腔艙門，關(guān)閉樣品腔。(6)樣品室抽真空。4觀察樣品軟件系統(tǒng)開機MicroscopeControl4（窗口，離子束觀察窗口，樣品導(dǎo)航窗口和樣品室觀察窗口）和1低倍下先初步將樣品聚焦，調(diào)好亮度，對比度。根據(jù)樣品性質(zhì)在菜單欄中選擇合適的電流、電壓。用蒙太奇掃描方法找到要觀察的部位。5調(diào)試圖像及照相低倍率下調(diào)節(jié)電子像的亮度、對比度。將樣品放大至所需倍數(shù)，聚焦，調(diào)亮度、對比度，使圖像完好。保存電子束掃描照片。點擊beam6刻蝕和沉積操作(2)調(diào)整樣品臺角度T至52°，此時點擊“”按鈕，暫停掃描窗口（當(dāng)前選擇的活動窗口還是離子束窗口）。(1)On”焦距值，使得樣品臺Z(2)調(diào)整樣品臺角度T至52°，此時點擊“”按鈕，暫停掃描窗口（當(dāng)前選擇的活動窗口還是離子束窗口）。（此處以Circle為例畫出需要刻蝕形狀。調(diào)節(jié)需要刻蝕的參數(shù)。Application參數(shù)選擇Cdep。CdepGasInjection中，對應(yīng)GIS就變成灰色。點擊“BeamOnUp加熱前務(wù)必關(guān)閉離子束。氣體變?yōu)榧訜釥顟B(tài)。右擊Flow”打開氣體，釋放GIS針管內(nèi)可能存有的未釋放氣體（離子束為關(guān)閉狀態(tài)）。點擊“Beam(7)點擊“ ”按鈕，開始沉積。(8)點擊“”啟動離子掃描觀察窗口，可以看見沉積后的圖案。沉積完成以后，其他變?yōu)?7)點擊“ ”按鈕，開始沉積。(8)點擊“”啟動離子掃描觀察窗口，可以看見沉積后的圖案。沉積現(xiàn)象如圖39“Delete”鍵，刪除被選中的形狀。（11）點擊beamon，關(guān)閉離子束，結(jié)束實驗。六、實驗數(shù)據(jù)（插入實驗結(jié)果圖像）掃描圖像1掃描圖像1（100倍）選擇合適掃描圖像2（5，0000倍）1.掃描電鏡觀測樣品掃描圖像（200000倍）樣品臺圖像T傾角 0電壓10KV選擇合適電流pA100樣品臺Z軸4.0592mm表2離子束刻蝕和沉積的實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象記錄表選擇合適選擇合適刻蝕前圖像刻蝕后圖像電壓30KV2.離子束電pA流800刻蝕樣品臺Z軸 4.0592 mmTT傾角51.9000 ?選用物質(zhì)選擇合適sio沉積前圖像沉積后圖像電壓 30KV電流pA8003.離子束沉積樣品臺Z軸 4.0592mmT傾51.90000角?選用物質(zhì)