FIB是聚焦离子束的简称，它有两个主要作用，一是把液态金属离子源输出的离子束加速，聚焦之后用来轰击试样表面使其产生二次电子信号，从而得到试样表面电子像（与SEM相似）；二是通过强电流离子束剥离表面原子，从而完成微，纳级别的表面形貌处理。如果将化学气体反应系统与物理溅射方式配合使用，就可以达到选择性地剥离金属、氧化硅层或者沉积金属层。

FIB的原理示意图及双束系统FIB的工作示意图

样品和电子束、离子束的几何学关系示意图

FIB的三大工作模式分别为：a成像、b切割、c沉积/增强刻蚀,见下图。

FIB的应用：该双束系统可实现离子束处理时电子束对整个处理过程进行实时监测。通过电子束成像分辨率较高（可达到0.7nm）原位观测试样截面及表面信息；通过电子束激发特征X射线分析试样截面及表面化学成分。用电子束引起的背散射电子，直接分析晶体取向。

（1）形貌和成分分析：FIB可以对纳米颗粒材料表面进行形貌观察，还可以精准的切出横截面，结合能谱即可对颗粒截面成分进行分析。

通过FIB实现对微球材料的表面、截面形貌和EDS线扫分析

（2）准备TEM, 3DAP, EBSD等样品：FIB由于具有样品准备准确，快速等特点，已成为特殊样品准备，精细结构加工等领域中的一种重要手段。其中, TEM截面样品的制备是其重要的应用之一。FIB所制备TEM样品厚小于100nm,成功率较高，因此常用于薄膜，陶瓷和其他块体TEM样品的制备。另外电子束不能击穿的微米级颗粒还可通过FIB得到薄截面样品，然后用于TEM检测。

制备TEM样品步骤：a定位需加工区域；b取出切断样品；c移动并传输到TEM专用铜网上；d最终减薄

测试咨询请联系李工

制备好TEM薄片样品可以固定在专用铜网做红色标记的位置。

专用铜网示意图

FIB制备原子探针样品

（3）微纳图形制备：采用电子束在光刻胶上曝光（EBL），然后刻蚀获得所需图形，或用用聚焦离子束直接刻出或在与气体注入系统（GIS）结合后沉积出所需图形，或用户利用专业软件设计好图形，在双束粒可直接识别这些图形并自动加工完成。

FIB加工的测试狗LOGO

利用离子束沉积的铂金（Pt）弹簧

FIB-Pt沉积出的探针GaN NW 设备的SEM图像及I-Beam 图像

FIB刻蚀不同间距Poly-Si上面的纳米光栅结构

（4）三维表征技术三维表征技术（FIB-HIM）：FIB-HIM：扫描电镜下可得到观察区表面形貌，化学成分和晶体取向。三维重构允许对试样进行全方位观察，特别是试样中存在某些网络结构且相异相互交织时，通过FIB三维成像可以清晰地表征其内部网络结构，即使是对试样中微小缺陷的三维形状及大小（小于100nm）也可以进行重建。

超导材料三维EDS分析和多孔，陶瓷材料BaTiO3碎石纹理的表面可视分析

FIB-HIM方法获得的BaTiO3样品的孔径分布，（与压汞法数据基本吻合）

（5）连用加工、沉积、刻蚀等功能实现集成线路修改或微纳实验板制作

a 指定区域刻蚀将Cu暴露出来；b 将暴露出的Cu切断；c 沉积Si氧化物实现电气绝缘

将FIB打的孔、FIB-Pt沉积的点和线用于GaN生长的研究