- -
UPV
 
Microsc˛pia combinada d'electrons i ions focalitzats
Servei de Microsc˛pia Electr˛nica Microsc˛pia combinada d'electrons i ions focalitzats  ...

El microscopi de doble feix integra les prestacions d´un microscopi electrònic de rastreig d´emissió de camp (FESEM) amb un microscopi d´ions de gal·li focalitzats (FIB).

Un FIB té un grau d´analogia molt alt amb un SEM, però, en lloc d´electrons, utilitza un feix d´ions de Ga+. Els ions de Ga+ són 130.000 vegades més pesants que els electrons, per això la interacció amb l´espècimen és significativament més forta, mentre que el nivell de penetració és menor. Així, els ions produeixen el trencament dels enllaços químics i la ionització dels àtoms del substrat. Com que el feix d´ions es pot enfocar i controlar, aquest efecte es pot utilitzar per a modificar l´estructura de l´espècimen a una escala nanomètrica.

L´avantatge de combinar totes dues columnes, electrònica i iònica, en una mateixa plataforma rau en el fet que podem obtenir imatges SEM d´alta resolució i alhora fem modificacions en la mostra amb el feix d´ions.

Les aplicacions típiques d´aquest tipus d´equips són: realització de seccions transversals, preparació de mostres ultrafines per a TEM (lamel·les), reconstrucció tridimensional del volum d´un espècimen i litografia electrònica i iònica.

D´altra banda, la part FESEM és totalment funcional de forma autònoma, de manera que quan no cal usar la columna FIB, l´equip es pot utilitzar com un FESEM convencional.

L´equip instal·lat en el Servei de Microscòpia de la UPV és el model ULTRA 55 de la marca ZEISS, i disposa dels següents detectors de fabricació pròpia:

Detector d´electrons secundaris SE2: ofereix la imatge SEM típica de la topografia de la superfície de la mostra amb una gran profunditat de camp. És el més adequat per a obtenir resolucions mitjanes i baixes amb potencials d´acceleració alts. S´utilitza principalment per a navegar per la mostra a baixos augments cercant punts d´interès i per a estudiar mostres amb molta informació topogràfica

Detector d´electrons retrodispersats 4QBSD: és sensible a la variació de nombre atòmic dels elements presents en la mostra, per això s´utilitza per a observar els canvis en la composició química de l´espècimen. El detector 4QBSD té quatre quadrants i permet seleccionar entre imatge amb contrast topogràfic i composicional.

 

Detector combinat d´electrons secundaris i retrodispersats in lens duo: situat a l´interior de la columna d´electrons. Té dos modes de treball:

1.     Detector d´electrons secundaris in lens: treballa amb electrons secundaris de baixa energia i ofereix les imatges de major resolució. És molt sensible a les característiques superficials de la mostra, per la qual cosa és molt adequat per a la caracterització superficial de qualsevol material. Ofereix el millor rendiment a baixos potencials d’acceleració (< 5 kV), de manera que és molt recomanable per a treballar amb mostres sensibles al feix electrònic i per a minimitzar l’efecte de càrrega en mostres no conductores.

2.     Detector d´electrons retrodispersats in lens EsB: permet oferir senyal de retrodispersats pura a molt baix potencial d´acceleració. Proporciona un gran contrast en Z i pot seleccionar els electrons en funció de la seua energia, la qual cosa permet diferenciar elements que es distingeixen en solament uns pocs àtoms. A més, és capaç de treballar a molt baix voltatge (en el mateix rang que el detector in lens de secundaris), per això és ideal per a mostres sensibles.

Sistema d´injecció de gasos GIS (ORSAY PHYSICS): permet dipositar platí damunt la superfície de la mostra. L´injector introdueix un precursor que s´ionitza mitjançant el feix d´ions de gal·li, i s´adhereix a la superfície de l´espècimen de forma precisa.

Micromanipulador (KLEINDIEK): permet l´extracció de les mostres TEM fetes a l´interior de l´equip.


EMAS upv