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離子研磨系統(tǒng)的兩種研磨方法

 更新時(shí)間:2023-04-10 點(diǎn)擊量:1262
離子研磨系統(tǒng)可以無(wú)應(yīng)力的去除樣品表面層,加工出光滑的鏡面,為掃描電子顯微鏡的樣品制備提供了最為有效的解決方案。離子研磨法是利用通過(guò)電場(chǎng)加速過(guò)的離子轟擊樣品表面,在樣品表面產(chǎn)生濺射效應(yīng),由此制備尺度為毫米級(jí)別的平滑表面的研磨方法。氬氣屬于惰性氣體,基本不會(huì)和樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此通常我們采用Ar作為離子源轟擊樣品。SEM樣品常用到的離子研磨法有截面研磨和平面研磨兩種。
 
1、截面研磨法
 
截面研磨法是在樣品和離子槍之間安裝一個(gè)遮擋板,使樣品局部突出遮擋板邊緣,然后用離子束照射樣品。沿遮擋板邊緣濺射突出邊緣的部分,由此可獲得切割均勻的截面。使樣品突出遮擋板數(shù)十微米至100微米,并以±15~40°旋轉(zhuǎn)樣品桿,以防產(chǎn)生離子研磨痕跡(細(xì)條紋)。截面研磨普遍適用于塊狀樣品和多層結(jié)構(gòu)等機(jī)械研磨難以精加工處理的樣品。
 
2、平面研磨法
 
平面研磨法是將氬離子束傾斜照射到樣品表面,并將氬離子束中心和樣品旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行偏心調(diào)整,實(shí)現(xiàn)廣域加工的方法3) 。氬離子束的照射角度(θ)可設(shè)置為0°~90°4) 。當(dāng)照射角度≥80°時(shí),離子束照射角度與樣品加工面近乎平行,因此,可以減少由于晶體取向和成分蝕刻速率差造成的凹凸不平,形成相對(duì)平滑的加工面。這種方法常用于去除機(jī)械研磨加工對(duì)樹(shù)脂包埋樣品造成的研磨痕跡,實(shí)現(xiàn)樣品的精加工。照射角度較小時(shí),可以利用蝕刻速率差,凸顯樣品的凹凸特性。通過(guò)樣品表面的凹凸形貌,判斷多層膜的層結(jié)構(gòu)等。

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