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近年來,，隨著新能源及半導(dǎo)體行業(yè)的蓬勃發(fā)展，涌現(xiàn)出大量新型材料及產(chǎn)品,，其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和組成,、特殊的物理和化學(xué)性質(zhì),，對這些材料的電鏡制樣過程帶來巨大的挑戰(zhàn)。具體如下：a. 材料尺寸分布范圍大,，對加工方法的通用性帶來巨大挑戰(zhàn)；b. 加工范圍大,、精度高，要求設(shè)備能夠定點,、大范圍加工,；c. 多層結(jié)構(gòu),、組成復(fù)雜，對樣品加工造成較大難度,；d. 材料對熱量敏感、或者極易與空氣中的水汽或氧氣反應(yīng),，對加工、運輸環(huán)境要求嚴苛,。
針對上述材料特點和電鏡制樣難點,，徠卡顯微系統(tǒng)推出三種加工策略和兩種設(shè)備,，以便能盡可能真實地展現(xiàn)出材料表面及體相結(jié)構(gòu)。
1.離子束切割/拋光(徠卡EM TXP → 徠卡EM TIC 3X)
對于絕大部分常見樣品,，無論是塊材、片材,、薄膜、顆?；蛘叻勰?包埋后),，均可使用精研一體機(徠卡EM TXP)對其進行定點切割、研磨和拋光,，接近我們所感興趣的位置(預(yù)留~50 μm),，再使用三離子束切割儀(徠卡EM TIC 3X)進行無應(yīng)力切割,，直接暴露出目標位置?；蛘咭部梢栽跈C械拋光后,，使用徠卡TIC 3X對其進行大范圍離子束拋光，去除應(yīng)力損傷層,，暴露出干凈平整的樣品表面。
2.超薄切片(徠卡EM TXP → 徠卡EM UC7/EM FC7)
對于高分子材料,、晶體和較軟的金屬材料，我們能夠先使用修塊機或徠卡TXP對其表面進行修整，再使用鉆石刀切出規(guī)整的表面,，隨后就能夠借助超薄切片技術(shù),，加工出100 nm以下的薄片,，進行透射電鏡的觀察。同時,，該策略也能逐層去除表面材料,，暴露出內(nèi)部結(jié)構(gòu),、缺陷或者雜質(zhì)，再通過掃描電鏡,、能譜等儀器，表征確定其形貌與成分,。
對于塊狀、片狀,、甚至薄膜材料，我們可以使用TXP對其進行預(yù)加工,，得到厚度小于30 μm,，直徑為3 mm的圓片，再通過離子減薄儀(徠卡EM RES102)進行中央的薄區(qū)加工,，用于透射電鏡觀察。
4.高真空鍍膜(徠卡EM ACE600)
高真空鍍膜能夠幫助我們消除電鏡觀察過程中電荷積聚效應(yīng),，避免電子束對樣品表面的熱損傷，提高對表面細微結(jié)構(gòu)的分辨能力,。同時，一款完美的鍍膜儀能夠更加真實地展現(xiàn)出材料表面的細微的立體結(jié)構(gòu),。
5.冷凍真空傳輸(徠卡EM VCT500)
對于一些活潑材料,，其材料本身或者新鮮截面極易于空氣中的水或氧氣反應(yīng)，只是表面形貌和化學(xué)組成改變,，甚至可能造成燃燒,、爆炸等危害,。此時，徠卡推出的真空冷凍傳輸系統(tǒng)能夠有效避免樣品在轉(zhuǎn)移,、運輸過程中,，與環(huán)境氣體(水汽或氧氣)接觸，保護樣品,。同時,，該裝置還能夠長時間(>= 80 min)保持低溫(<-180攝氏度)和高真空(5*10-6 ~ 7*10-6 mbar),，為客戶提供充足的時間進行樣品轉(zhuǎn)移運輸。
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