Il FIB-SEM di Oxford Instruments è uno strumento altamente avanzato che combina le potenzialità del Fascio di Ioni Focalizzati (FIB) e del Microscopio Elettronico a Scansione (SEM) per offrire una caratterizzazione dettagliata dei campioni a livello nanometrico. Questo sistema versatile è progettato per applicazioni che richiedono analisi ad alta precisione, come la nanotecnologia, la scienza dei materiali, la ricerca nei semiconduttori e molte altre aree.
Il FIB consente di eseguire incisioni estremamente precise nei campioni, creando sezioni sottili per l'analisi SEM e permettendo anche operazioni di micro-manipolazione a livello nanometrico. La sua alta risoluzione e la capacità di lavorare su campioni molto piccoli rendono questo strumento fondamentale per la preparazione di campioni per studi più avanzati.
Il SEM, invece, è utilizzato per ottenere immagini ad alta risoluzione della superficie del campione, permettendo di analizzare la morfologia, la composizione e le caratteristiche strutturali. La possibilità di combinare immagini BSE (Elettroni Retrodiffusi) e spettroscopia EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) aumenta notevolmente la versatilità dello strumento, consentendo di esplorare sia la morfologia che la composizione chimica del campione con precisione.
Una delle caratteristiche distintive di questo sistema è la sua capacità di eseguire tomografia 3D, utilizzando le scansioni FIB per ottenere sezioni sottili che, successivamente, vengono ricostruite in una mappa tridimensionale. Questo consente un'analisi dettagliata delle strutture interne dei campioni.
Il sistema è dotato di software avanzato che permette di elaborare i dati in tempo reale, visualizzare le informazioni con alta precisione e generare report quantitativi per una comprensione più approfondita dei risultati. Il FIB-SEM è ideale per una vasta gamma di applicazioni, tra cui la caratterizzazione di nanomateriali, semiconduttori, materiali avanzati e campioni biologici. Inoltre, la sua capacità di eseguire analisi senza alterare permanentemente i campioni lo rende perfetto anche per l'analisi di materiali delicati o di valore.
In sintesi, il FIB-SEM di Oxford Instruments offre una soluzione potente e flessibile per l'analisi nanometrica, combinando le capacità di incisione e manipolazione dei campioni con imaging e spettroscopia avanzati, tutto in un sistema altamente preciso e versatile.
Caratteristiche Tecniche
Panoramica del Sistema
Il sistema FIB-SEM di Oxford Instruments integra due tecnologie complementari:
- Il SEM (Scanning Electron Microscope) fornisce immagini ad alta risoluzione della morfologia e della composizione chimica del campione.
- Il FIB (Focused Ion Beam) consente di modificare il campione mediante incisione, sezionamento e deposizione di materiali a livello nanometrico.
Questa combinazione rende il sistema ideale per applicazioni di caratterizzazione, analisi strutturale, preparazione di campioni TEM e nanotecnologie.
Caratteristiche Principali
Microscopio Elettronico a Scansione (SEM)
- Risoluzione elettronica: Fino a 1 nm a basse energie
- Modalità di imaging:
- Elettroni Secondari (SE) per dettagli topografici
- Elettroni Retrodiffusi (BSE) per contrasto composizionale
- Modalità STEM per analisi in trasmissione
- Accelerazione del fascio elettronico: 0.2 - 30 kV
- Rivelatori:
- SE (Everhart-Thornley)
- BSE (per imaging in contrasto Z)
- STEM (per trasmissione)
Fascio di Ioni Focalizzati (FIB)
- Tipo di sorgente: Plasma o Ga+ (Gallio)
- Energia del fascio: 0.5 – 30 kV
- Corrente del fascio: fino a 100 nA
- Modalità operative:
- Sezionamento e microincisione (preparazione lamelle TEM, incisioni controllate)
- Deposizione di materiali (GIS - Gas Injection System)
- Litografia ionica diretta
- Modifica superficiale e nanofabbricazione
Spettroscopia a Raggi X a Dispersione di Energia (EDX)
- Analisi chimica in tempo reale
- Mappatura elementare con alta risoluzione spaziale
- Sensibilità agli elementi da Be (Z=4) in su
- Software di analisi quantitativa avanzato
Tomografia 3D e Analisi Volumetrica
- Ricostruzione tridimensionale tramite sezionamento FIB sequenziale
- Software per la segmentazione e analisi volumetrica
Ambiente Operativo e Vuoto
- Sistema di vuoto ultra-alto (UHV) per imaging pulito
- Pressione operativa: 10⁻⁶ – 10⁻⁷ Torr
- Bakeability: Fino a 250°C per ridurre contaminazioni
Compatibilità e Interfaccia
- Compatibile con campioni conduttivi e non conduttivi
- Porta-campioni con movimento XYZR per precisione nanometrica
- Software con interfaccia intuitiva per analisi automatizzate
- Esportazione dati in vari formati compatibili con software esterni
Applicazioni Principali
- Nanofabbricazione e Nanotecnologie: Creazione di strutture nanometriche tramite litografia ionica diretta.
- Preparazione di campioni TEM: Sezionamento controllato di campioni sottilissimi.
- Analisi dei materiali avanzati: Combinazione di imaging SEM e analisi chimica EDX per lo studio di semiconduttori, polimeri, materiali metallici e ceramici.
- Tomografia 3D: Analisi volumetrica di materiali con ricostruzione digitale.
- Scienza dei materiali e Failure Analysis: Studio di difetti e guasti nei materiali industriali.
Vantaggi del Sistema
- Risoluzione nanometrica combinata tra FIB e SEM
- Capacità di lavorare sia in modalità imaging che di micro-lavorazione
- Software avanzato per analisi 2D e 3D
- Elevata flessibilità per la ricerca e l’industria