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FIB or 电解双喷:精准尺度 or 大区域视野的TEM样品

FIB or 电解双喷:精准尺度 or 大区域视野的TEM样品 诺法材料NovaSci
2025-05-22
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导读:使用聚焦离子束、电解双喷法制备的透射电镜(TEM)样品,在观察尺寸、测试范围等细节方面有什么不一样?


材料科学的进步始终与微观世界的解密紧紧相连,微观结构是材料性能的"基因密码",对其精准解析是揭示材料的强度、硬度、耐腐蚀性等各种性能的关键钥匙。


透射电子显微镜(TEM)是使用最为广泛的电子显微镜之一,是观察材料样品纳米至原子级别微观结构和内部细节的一个常用表征手段。常见的制样方法有:双束聚焦离子束(FIB)切割、电解双喷法、离子减薄、粉末样品分散等等,可以根据不同种类的样品、不同的测试目的,考虑采用不同的制样方法。


我们曾经对FIB制样和电解双喷法制样做过对比,列出两种方法各自的优缺点。(传送门在此TEM制样的优缺点:FIB定点 VS 传统非定点


今天我们来看点不一样的,着重对比一下FIB和电解双喷法制备的TEM样品,在观察尺寸、测试范围等细节方面有什么不一样吧。Let's Go!




首先来一个整体对比图









Part I. 制样方法




双束聚焦离子束-扫描电镜(FIB)

利用聚焦离子束溅射切割材料,在精准选取的目标区域上提取一小块薄片进行制样(长宽=10x1μm,深度3-4μm),转移放置在载网上,通过扫描电镜实时观察,对薄片中间区域进行减薄直至电子可以穿透的厚度。


对具体步骤感兴趣的小伙伴可参考往期文章:FIB制样技巧:如何制备截面TEM样品?



电解双喷示意图 3.png
电解双喷法

1)前期准备需要在材料上切割出一个直径3mm的圆盘状样品,磨抛至两面光滑干净,无划痕毛刺,厚度约为100μm。

2)将圆盘状样品放入电解双喷仪中,使用合适配比的电解液进行制样,直至样品中心部分随机区域腐蚀出直径约0.2~0.5mm的孔洞,孔洞边缘区域厚度<100 nm,电子可以穿透。







Part II. 样品形状




A/ FIB制备TEM样品:可测试区域约为5x3 μm的方形


FIB制备TEM样品的载体通常是一个铜网




△ FIB制备TEM样品载网的全貌


△ 理论上每根finger可以放置不止一个样品


△ 完成减薄后的TEM样品,中间透光处为减薄后可测试的区域,约为5x3 μm的方形



B: 电解双喷法制备TEM样品:可测试区域为孔洞边缘整个环形区域,宽度约1~6 μm


电解双喷制备TEM样品是圆盘状




△ 电解双喷法制备的TEM样品尺寸大很多


EPOL样品(中倍数)带水印 带框.png

△ 穿孔的位置并不是在圆盘的正中间


EPOL样品(大倍数)带水印 带框.png

△ 孔洞边缘环形区域均为可测试区域,范围比FIB制备的TEM样品要大许多



C: 电解双喷 vs FIB










Part III. 写在最后




FIB和电解双喷法制备TEM样品的方式是截然不同的。


两种方法做出来的TEM样品在形状、可测试区域大小、包含的组织结构等方面都有很大的差异。两种方法都能做出高质量的TEM样品,对材料纳米级别的微观结构和内部细节进行表征,大家可以根据需求去选择合适的制样方式。



~ 欢迎联系我们预约制样/测试 ~



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关于我们


广东省诺法材料科技有限公司专业从事分析电镜和材料测试工作,专注于高分辨率表征技术(SEM、FIB、TEM、EBSD、APT...)。
我们的国际化专家团队熟练运用现今顶尖科技的仪器设备和科学方法来进行高水平研究和数据处理。


网站:www.novascitech.com(点击文末阅读原文链接直达)




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