小小載網(wǎng)，大大用途：FIB載網(wǎng)選擇指南

牛津儀器

2023.7.28

關(guān)于FIB載網(wǎng)

FIB載網(wǎng)廣泛應(yīng)用于TEM制樣、微納結(jié)構(gòu)加工、芯片修補(bǔ)以及線路編輯等領(lǐng)域。例如，在TEM實(shí)驗(yàn)中，是否選擇了合適的載網(wǎng)會(huì)直接影響到制樣的效果、并進(jìn)一步影響實(shí)驗(yàn)是否能獲取可靠和高質(zhì)量的樣品圖像。然而這關(guān)鍵一要素卻經(jīng)常被忽略，以至于影響到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

圖示可見樣品被固定在FIB載網(wǎng)上以待進(jìn)一步減薄

載網(wǎng)上的齒針可為樣品提供良好的支撐。除了大多數(shù)FIB用戶常用的三齒銅網(wǎng)以外，其他不同材料和結(jié)構(gòu)的載網(wǎng)也同樣可以用作FIB載網(wǎng)，并都有其不同的優(yōu)勢，從而對表征結(jié)果產(chǎn)生重要影響。

載網(wǎng)上的齒數(shù)

載網(wǎng)上的齒數(shù)主要表示載網(wǎng)可以裝載樣品的數(shù)量——齒越多，樣品越多（但齒更窄）。有些人不喜歡將多個(gè)樣品裝載在單個(gè)載網(wǎng)上，避免手動(dòng)處理時(shí)損壞載網(wǎng)。但當(dāng)出現(xiàn)損壞/未對齊的載網(wǎng)和由于樣品過薄而丟失時(shí)，多齒載網(wǎng)就體現(xiàn)出其優(yōu)越性。載網(wǎng)常見的齒的設(shè)計(jì)有2種，分別為旗桿（Flagpore）和V形缺口（V-notch）。每種分別適用于不同的連接方式和應(yīng)用。

1.?旗桿（Flagpore）：將樣品連接到任一齒的側(cè)面時(shí)的簡單且快速的特性，使其成為一種常見的方法，非常適合平面視圖樣品或需要EDS時(shí)。盡管某些樣品在變薄過程中可能容易翹曲，并且TKD分析可能會(huì)受到網(wǎng)齒陰影的影響。

2.V型缺口（V-notch）：中間位置適用于小樣品和大樣品。它是機(jī)械穩(wěn)定性和創(chuàng)建薄樣品的理想選擇，因?yàn)闃悠返膬啥硕歼B接在一起。然而，在變薄過程中，載網(wǎng)材料可能會(huì)重新沉積到樣品上，因此這個(gè)位置對于EDS來說并不理想。由于樣品位于齒頂，因此在TKD分析過程中旗桿樣品上可能發(fā)生的陰影不是問題。

3.斷層掃描（Tomography）：焊接到齒或網(wǎng)指的頂部可用于3D（FIB和X射線）斷層掃描和原子探針斷層掃描（APT）。

FIB和P-FIB的常見載網(wǎng)連接件例子

銅網(wǎng)

銅網(wǎng)是最受歡迎的載網(wǎng)，因?yàn)樗鼈兿鄬Ρ阋耍疫B接樣品的表面光滑。不同的齒設(shè)計(jì)為不同的連接方法。由于所用材質(zhì)為銅，且厚度小于50微米，所以在處理時(shí)需要小心。大多數(shù)銅網(wǎng)設(shè)計(jì)有2種變體，它們由不同的制造工藝創(chuàng)建（通過Cu網(wǎng)格的下限值確定）。從視覺上看，兩個(gè)載網(wǎng)是相似的（見下圖），但通常用于連接的邊緣的清晰度不同（參見每個(gè)網(wǎng)格的V齒的電子圖像，差異在齒底部最明顯），當(dāng)兩者都適用于薄片制備更明確的形狀，過程可以簡化。

牛津儀器51haocai在線商城提供Omniprobe 三齒半邊三齒/四齒/五齒銅網(wǎng)，載網(wǎng)上的齒針可為樣品提供良好的支撐，下面的編號(hào)在TEM中可準(zhǔn)確定位樣品。您可

左邊的“標(biāo)準(zhǔn)”網(wǎng)格與右邊的“淺下限”網(wǎng)格比較

鉬網(wǎng)

鉬網(wǎng)在設(shè)計(jì)上與銅網(wǎng)相似（具有3齒和4齒鉬網(wǎng)），適用于含銅樣品的EDS分析。與銅網(wǎng)相比，想、制造和呈現(xiàn)更具紋理的表面的鉬網(wǎng)具有挑戰(zhàn)性。在某些情況下，您可能需要FIB銑削小毛刺，以獲得光滑，平坦的連接面。當(dāng)需要V齒時(shí)，使用3齒載網(wǎng)可能更有益的，因?yàn)?齒網(wǎng)上的V形缺口很淺，如下圖所示。

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3和4齒鉬網(wǎng)格的圖像

鈹網(wǎng)

鈹提供最低的背景EDS信號(hào)。然而，由于材料的特性，鈹網(wǎng)的制備受限，因此這些網(wǎng)格只能作為半環(huán)提供。

硅網(wǎng)

最后一種載網(wǎng)是硅網(wǎng)。硅網(wǎng)是硅半導(dǎo)體器件的理想選擇，因?yàn)楣钖乓耘c器件母體相同的速率進(jìn)行磨削，不會(huì)引入額外的元素污染。它們與傳統(tǒng)的OmniGrids明顯不同，主要有2種設(shè)計(jì)，斜面和可塑指形。隨著硅磨的快速成型，指形設(shè)計(jì)旨在定制匹配您所需的樣品和應(yīng)用；原子探針斷層掃描就是一個(gè)很好的例子。斜面設(shè)計(jì)的角度與傳統(tǒng)底切的角度相匹配，可以提供一種快速、簡單的方法來多點(diǎn)連接樣品（參見V型缺口的優(yōu)點(diǎn)）。網(wǎng)格厚度為~100毫米，與金屬網(wǎng)格相比，這使得它們更堅(jiān)固，并且更容易處理——對于冷凍應(yīng)用尤其重要。由于用于連接樣品的沉積物不會(huì)被網(wǎng)格齒遮擋，移除斜網(wǎng)上的指形利于冷凍。