Produkt

ZEISS Crossbeam

FIB-SEM für 3D-Analysen und Probenpräparation mit hohem Durchsatz

Kombinieren Sie erstklassige FE-SEM-Leistung mit FIB-Bearbeitung: ZEISS Crossbeam verbindet die Imaging- und Analyseleistung eines hochauflösenden Feldemissions-Rasterelektronenmikroskops (FE-SEM) mit den Bearbeitungsfunktionen eines fokussierten Ionenstrahls (FIB) der nächsten Generation. Das gilt für die Nutzung in Mehrbenutzerumgebungen ebenso wie für wissenschaftliche oder industrielle Labore. Nutzen Sie die Vorteile des modularen Plattformkonzepts und passen Sie Ihr System dynamisch an Ihre Anforderungen an, z. B. mit dem LaserFIB für den massiven Materialabtrag. Egal ob beim Materialabtrag, Imaging oder bei der 3D-Analyse: ZEISS Crossbeam beschleunigt Ihre FIB-Anwendungen.

Mehr Erkenntnisse aus SEM-Untersuchungen
Höherer Probendurchsatz bei FIB-Anwendungen
FIB-SEM-Analysen in bester 3D-Auflösung

  
      TEM-Lamellenpräparation
      
    Untersuchung der Kristallstruktur von NanoSQUIDS

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Erfahren Sie in diesem Video, wie Benedikt Müller (Universität Tübingen) und Claus Burkhardt (NMI Reutlingen) mithilfe von Crossbeam und dem Workflow zur TEM-Lamellenpräparation in der Lage sind, die Kristallstruktur von NanoSQUIDS mit Josephson-Kontakten zu analysieren, die in Zusammenarbeit mit Prof. R. Kleiner und Prof. D. Koelle (Eberhard Karls Universität Tübingen) mit Ionenstrahl-Nanolithografie gefertigt wurden.

Mehr Erkenntnisse aus SEM-Untersuchungen

Mit der Gemini-Elektronenoptik entnehmen Sie echte Probeninformationen aus hochaufgelösten SEM-Bildern.
Die SEM-Leistung von Crossbeam ist absolut zuverlässig, sowohl bei oberflächenempfindlichen 2D-Bildern als auch bei 3D-Tomografien.
Sie erhalten hochauflösende Bilder mit hohem Kontrast und hohem Signal-Rausch-Verhältnis – selbst beim Einsatz sehr niedriger Beschleunigungsspannungen.
Sie können Ihre Probe umfassend mit verschiedenen Detektoren charakterisieren. Mit dem einzigartigen Inlens EsB-Detektor erhalten Sie einen reinen Materialkontrast.
Nutzen Sie die Möglichkeit, nichtleitende Proben zu untersuchen – ohne Beeinträchtigung der Bildqualität durch Aufladungen.

Höherer Probendurchsatz bei FIB-Anwendungen

Profitieren Sie von der Geschwindigkeit und Präzision intelligenter FIB-Scanstrategien – für einen um bis zu 40 % schnelleren Materialabtrag.
Die FIB-Säule Ion-sculptor eröffnet Ihnen eine neue Welt der FIB-Bearbeitung: Durch die Minimierung der Probenschädigung maximieren Sie die Probenqualität und führen gleichzeitig Experimente schneller durch.
Modifizieren Sie Ihre FIB-Proben präzise und schnell bei FIB-Stromstärken von bis zu 100 nA, ohne Kompromisse bei der FIB-Auflösung machen zu müssen.
Bei der Präparation von TEM-Proben sind die Eigenschaften der FIB-Säule Ion-sculptor bei Niederspannungen ein klarer Vorteil. Sie erhalten ultradünne Proben und die Beschädigung durch Amorphisierung bleibt auf einem minimalen Niveau.

_{ZEISS Ion-sculptor, die FIB-Säule von Crossbeam.}

3D-Tomografie von Lötzinn. Dieses Bild ist Teil eines multimodalen Workflows, der Imaging und EDX-Analyse kombiniert. (Bildbreite 38 µm.) — 3D-Tomografie von Lötzinn. Dieses Bild ist Teil eines multimodalen Workflows, der Imaging und EDX-Analyse kombiniert. (Bildbreite 38 µm)

FIB-SEM-Analysen in bester 3D-Auflösung

Profitieren Sie von den Vorteilen einer integrierten 3D-Analyse für EDX- und EBSD-Untersuchungen.
Egal ob beim Materialabtrag, Imaging oder bei der 3D-Analyse: ZEISS Crossbeam beschleunigt Ihre FIB-Anwendungen.
Erweitern Sie die Kapazität Ihres Crossbeam: mit ZEISS Atlas 5, dem marktführenden Softwarepaket für eine schnelle und präzise Tomografie.
Führen Sie während Tomografieabläufen EDX- und EBSD-Analysen mit dem integrierten 3D-Analysemodul von Atlas 5 durch.
Sie profitieren von bester 3D-Auflösung und führender, isotroper Voxelgröße in der FIB-SEM-Tomografie. Sie können Untersuchungen mit weniger als 3 nm Informationstiefe durchführen und mit dem Inlens EsB-Detektor oberflächenempfindliche Materialkontrastbilder erstellen.
Indem Sie Ihre Serienschnitt-Bilder während des Materialabtrags erfassen, sparen Sie Zeit. Nutzen Sie die Vorteile der nachverfolgbaren Voxelgrößen und automatisierter Abläufe für die aktive Steuerung der Bildqualität.

Crossbeam Produktfamilie

Der druckvariable VP-Modus sorgt für die richtigen Bedingungen: Zum Beispiel für In-situ-Experimente bei niedrigem Vakuum mit ausgasenden oder leitfähigen Proben. Die einzigartige Gemini-Elektronenoptik und die FIB-Säule Ion-sculptor sorgen für qualitativ hochwertige Bildgebung und einen hohen Durchsatz.

Präparieren und charakterisieren Sie Ihre schwierigsten Proben und wählen Sie die Kammergröße aus, die für Ihre Proben am besten geeignet ist. Die Elektronenoptik von Gemini 2 liefert auch bei geringer Spannung und hoher Stromstärke beste Ergebnisse. ZEISS Crossbeam 550 ist optimiert für die hochaufgelöste Bildgebung bei hohem Strahlstrom und für schnelle Analysen.

Das ideale System für den massiven Materialabtrag und die Präparation großer Proben: Der an der Probenschleuse angebrachte Femtosekundenlaser optimiert In-situ-Untersuchungen, verhindert die Kontamination Ihrer Kammer und ist konfigurierbar an Crossbeam 350 und Crossbeam 550. Mit Crossbeam laser erreichen Sie schnell tief unter der Oberfläche liegende Probenstellen, aus denen Sie sogar extrem herausfordernde Proben vorbereiten können, wie Proben für die Atomsondentomografie.

Die Lösung für die TEM-Lamellenpräparation und die volumetrische Bildgebung unter kryogenen Bedingungen. Der Workflow ermöglicht das Imaging des naturnahen Zustands. Verbinden Sie Weitfeld-, Laser-Scanning- und FIB-SEM-Mikroskopie. Behalten Sie gleichzeitig die Flexibilität eines Mehrzweck-FIB-SEMs bei.

Entdecken Sie Workflows mit Crossbeam

Erfahren Sie, wie angeleitete Workflows Ihnen dabei helfen, Abläufe für die Arbeit mit Lasern, die TEM-Lamellenpräparation und die korrelative Kryomikroskopie auf Ihre Bedürfnisse abzustimmen

Sehen Sie, wie Ihnen der LaserFIB Workflow dabei hilft, die Bearbeitung mit dem Laser zu optimieren und zu automatisieren.

Crossbeam laser-Workflow

Erreichen Sie schnell tief unter der Oberfläche liegende Interessensbereiche (ROIs) und erhalten Sie mit korrelativen Workflows Einblicke über verschiedene Längenskalen. Verbessern Sie darüber hinaus mit der Analyse großer Volumina die Repräsentativität Ihrer Daten. Auch Verfahren für die Bildgebung und Analyse in 3D wie EDX und EBSD stehen Ihnen zur Verfügung. Mit halbautomatisierten Systemen können Sie nun Zeit sparen und Ihren Durchsatz noch weiter steigern.

Durch die Erweiterung von Crossbeam mit dem Femtosekundenlaser profitieren Sie von einer gezielten und ultraschnellen Probenpräparation. Sorgen Sie für eine saubere FIB-SEM-Kammer und bedienen Sie das System mit halbautomatisiertem Workflow bei Bedarf aus der Ferne.

Ihre Vorteile:

Erreichen Sie schnell tief unter der Oberfläche liegende Strukturen.
Profitieren Sie von minimaler Probenschädigung ohne störende, durch den Laser verursachte Wärmeeffekte, indem Sie ultrakurze Laserimpulse verwenden.
Arbeiten Sie mit dem Laser in einer separaten integrierten Kammer und vermeiden Sie damit eine Kontamination der Kammer und der Detektoren Ihres FIB-SEMs.
Automatisieren Sie Laserbearbeitung, -polieren und -reinigung sowie die Überführung der Probe in die FIB-Kammer.
Präparieren Sie verschiedene Proben, von Querschnitten über TEM-Lamellen bis zu Säulen für Arrays, und steigern Sie dabei mit vorinstallierten Vorlagen für verschiedene Materialien Ihre Effizienz.

Ein Multi-Chip-Modul mit Mikrobumps aus Kupfer und Flip-Chip-Verschaltung, Querschnitt nach Laserabtrag und FIB-Polieren, Grabentiefe 1,6 mm.

Ein Multi-Chip-Modul mit Mikrobumps aus Kupfer und Flip-Chip-Verschaltung, Querschnitt nach Laserabtrag und FIB-Polieren, Grabentiefe 1,6 mm.

1. Schneller Zugang, optimierte Präparation und mehrere Skalen

Erkennen Sie tief unter der Oberfläche liegende Strukturen wesentlich schneller als mit einem Plasma-FIB (PFIB)
Minimieren Sie Probenschädigung und Wärmeffekte durch Verwendung des Femtosekundenlasers in einer kontrollierten Umgebung
Stellen Sie von der Laserbearbeitung bis zur Analyse mit dem FIB einen luftfreien Workflow sicher – nutzen Sie entweder Stickstoff oder Argon als Atmosphärengas
Korrelieren Sie Ihre Interessensbereiche mit zuvor aufgenommenen 3D-XRM-Daten oder anderen externen Datensätzen über einen abgestimmten Workflow
Steigern Sie die Geschwindigkeit und Leistung der Ablation mit dem neuen Burst Mode
LaserFIB mit Zubehör, Laserkammer und Laseroptik auf der rechten Seite, FIB-SEM-Kammer auf der linken Seite.

LaserFIB mit Zubehör, Laserkammer und Laseroptik auf der rechten Seite, FIB-SEM-Kammer auf der linken Seite.

2. Workflow-Automatisierung

Sparen Sie Zeit und erhöhen Sie den Durchsatz bei der LaserFIB-Präparation verschiedener Proben mit der automatisierten Überführung und Laserbearbeitung
Steuern Sie das System aus der Ferne und erstellen Sie unbeaufsichtigt ausführbare, automatisierte Experimente unter Verwendung des Lasers, des motorisierten Überführungsstabs und des FIB-SEMs
Führen Sie den Registrierungsvorgang zwischen Laser und FIB-SEM nun mit nur einem Klick in der Software durch
Erstellen Sie mit Skripten automatisierte Workflows und erhöhen Sie die Effizienz Ihrer Experimente
Verwenden Sie die Skripte auch, um verschiedene Vorlagen zu kombinieren oder Vakuumbedingungen (Stickstoff oder Argon) zu aktivieren
Drei Graben in Kupferprobe, erstellt mit Laserabtrag und mit (oben) bzw. ohne Cross-Jet (unten).

Drei Graben in Kupferprobe, erstellt mit Laserabtrag und mit (oben) bzw. ohne Cross-Jet (unten).

3. Vermeidung von Kontaminationen, stabiler Durchsatz und einfache Nutzung

Arbeiten Sie mit dem Laser in einer separaten integrierten Kammer und vermeiden Sie damit eine Kontamination der Kammer und der Detektoren Ihres FIB-SEMs
Profitieren Sie vom Schutzglas und dem Cross-Jet, einem Gasstrahl aus Stickstoff oder Argon, der die Ablagerung von abgetragenem Material auf dem Schutzglas unter der Laseroptik verhindert, sodass dieses während der Laserbearbeitung sauber bleibt
Der Laser hilft auch bei der Entfernung von abgelagertem Material um Graben herum, insbesondere bei der Präparation mehrerer Probenflächen
Array in Silizium mit 25 Säulen, Laserabtrag mit Burst Mode in ca. 30 Sekunden; bereit für das Feinpolieren mit dem Gallium-FIB.

Array in Silizium mit 25 Säulen, Laserabtrag mit Burst Mode in ca. 30 Sekunden; bereit für das Feinpolieren mit dem Gallium-FIB.

4. Erschließen Sie eine neue Welt der Probenpräparation

Kombinieren Sie die Vorteile des Femtosekundenlasers und des Gallium-FIB, um eine Vielzahl von Proben präparieren zu können, von großen Querschnitten und TEM-Lamellen bis hin zu Proben für die Atomsondentomografie und Säulen für Mikrokompressionstests oder Untersuchungen mit Synchroton und NanoCT
Bearbeiten Sie extrem große Querschnitte mit bis zu mehreren Millimetern in Länge und Breite mit dem FS-Laser
Entfernen Sie mit Präzisions-Tiefenabtrag (Precision Depth Milling) spezifische Materialschichten mit dem Laser
Finden Sie die passenden Parameter für eine effiziente Laserbearbeitung ganz einfach mithilfe der vorinstallierten Vorlagen oder definieren Sie Ihre Workflows individuell

Array mit TEM-Lamellen, hergestellt mit automatisierter Probenpräparation. Breite einer Lamelle: ca. 20 µm. Crossbeam 550.

Workflow für die Präparation von TEM-Lamellen

Die Präparation von TEM-Lamellen ist eine wichtige Anwendung von FIB-SEMs. ZEISS bietet einen automatisierten Workflow für eine zielgerichtete Präparation. Die erstellten Lamellen sind perfekt für hochauflösendes TEM- und STEM-Imaging sowie Analysen mit atomarer Auflösung geeignet. Navigieren Sie zum Interessensbereich und extrahieren Sie eine TEM-Lamelle. Schließen Sie den Workflow mit dem Transfer der Lamelle zu einem TEM-Netzchen und dem kontrollierten Dünnen ab.

1. Automatisierte Navigation zum Interessensbereich (ROI) der Probe

– Starten Sie den Workflow ohne zeitaufwändiges Suchen der ROI
– Nutzen Sie die Navigationskamera auf der Schleuse, um Ihre Proben schnell zu lokalisieren
– Die Benutzeroberfläche macht es Ihnen einfach, zur ROI zu navigieren
– Profitieren Sie hierbei vom großen und verzerrungsfreien Sehfeld im SEM

1. Automatisierte Navigation zum Interessensbereich (ROI) der Probe

● Starten Sie den Workflow ohne zeitaufwändiges Suchen der ROI
● Nutzen Sie die Navigationskamera auf der Schleuse, um Ihre Proben schnell zu lokalisieren
● Die Benutzeroberfläche macht es Ihnen einfach, zur ROI zu navigieren
● Profitieren Sie hierbei vom großen und verzerrungsfreien Sehfeld im SEM
2. Automatisierte Probenvorbereitung (ASP) für die Präparation einer Lamelle aus dem Volumen

– Beginnen Sie die Präparation mit einem einfachen Workflow aus nur drei Schritten: ASP
– Definieren Sie das Set-up, inklusive Driftkorrektur, Deposition sowie den Grob- oder Feinabtrag
– Die Ionenoptik der FIB-Säule ermöglicht bei diesem Workflow einen hohen Durchsatz
– Vervielfältigen Sie das Set-up und wiederholen Sie es so oft wie nötig, um eine Batch-Präparation zu starten

Bild: Lamelle aus einer Kupferprobe, fertig für den Lift-out. Hergestellt mit der automatischen Probenpräparation, vorbereitet und abgebildet mit FIB. Sehfeld: 76,22 µm.

Lamelle aus einer Kupferprobe, fertig für den Lift-out. Hergestellt mit der automatischen Probenpräparation, vorbereitet und abgebildet mit FIB. Sehfeld: 76,22 µm.

2. Automatisierte Probenvorbereitung (ASP) für die Präparation einer Lamelle aus dem Volumen

● Beginnen Sie die Präparation mit einem einfachen Workflow aus nur drei Schritten: ASP
● Definieren Sie das Set-up, inklusive Driftkorrektur, Deposition sowie den Grob- oder Feinabtrag
● Die Ionenoptik der FIB-Säule ermöglicht bei diesem Workflow einen hohen Durchsatz
● Vervielfältigen Sie das Set-up und wiederholen Sie es so oft wie nötig, um eine Batch-Präparation zu starten
3. Lift-out

– Fahren Sie den Mikromanipulator in die Nähe der Lamelle; befestigen Sie die Lamelle an dessen Spitze
– Schneiden Sie die Lamelle aus dem Volumen
– Damit ist die Lamelle bereit für den Lift-out und kann zu einem TEM-Grid transferiert werden

Bild: Teil des Workflows für die TEM-Lamellenpräparation in ZEISS Crossbeam. Die Nadel des Mikromanipulators mit der daran befestigten TEM-Lamelle wird aus dem Volumen gehoben (Lift-out).

Teil des Workflows für die TEM-Lamellenpräparation in ZEISS Crossbeam. Die Nadel des Mikromanipulators mit der daran befestigten TEM-Lamelle wird aus dem Volumen gehoben (Lift-out).

3. Lift-out

● Fahren Sie den Mikromanipulator in die Nähe der Lamelle; befestigen Sie die Lamelle an dessen Spitze
● Schneiden Sie die Lamelle aus dem Volumen
● Damit ist die Lamelle bereit für den Lift-out und kann zu einem TEM-Grid transferiert werden
4. Dünnen: Der entscheidende letzte Schritt, der die Qualität der TEM-Lamelle maßgeblich beeinflusst

– Das Design des Systems erlaubt es Ihnen, die Dünnung live zu überwachen: So erhalten Sie die gewünschte Dicke der Lamelle
– Nutzen Sie zwei Detektorsignale parallel, um gleichzeitig einerseits die Dicke der Lamellen zu beurteilen und eine reproduzierbare finale Dicke zu erreichen (mithilfe des SE-Detektors) und andererseits die Oberflächenqualität zu kontrollieren (mithilfe des Inlens SE-Detektors)
– Präparieren Sie hochwertige Proben mit vernachlässigbarer Amorphisierung

Bild: TEM-Lamelle einer Siliziumprobe nach dem finalen Schritt, der Dünnung

TEM-Lamelle einer Siliziumprobe nach dem finalen Schritt, der Dünnung

4. Dünnen: Der entscheidende letzte Schritt, der die Qualität der TEM-Lamelle maßgeblich beeinflusst

● Das Design des Systems erlaubt es Ihnen, die Dünnung live zu überwachen: So erhalten Sie die gewünschte Dicke der Lamelle
● Nutzen Sie zwei Detektorsignale parallel, um gleichzeitig einerseits die Dicke der Lamellen zu beurteilen und eine reproduzierbare finale Dicke zu erreichen (mithilfe des SE-Detektors) und andererseits die Oberflächenqualität zu kontrollieren (mithilfe des Inlens SE-Detektors)
● Präparieren Sie hochwertige Proben mit vernachlässigbarer Amorphisierung

TEM-Lamellenpräparation und volumetrische Bildgebung bei Tieftemperatur

Mit der Kryomikroskopie lassen sich Zellstrukturen im naturnahen Zustand untersuchen. Oft stehen Anwender jedoch vor komplexen Herausforderungen, wie Devitrifikation, Eiskontamination und Probenverlust – aber auch die Präparation selbst oder die Korrelation der Daten über Bildgebungsmodalitäten hinweg können problematisch sein. Der ZEISS Correlative Cryo Workflow verbindet Weitfeld-, Laser-Scanning- und FIB-SEM-Mikroskopie zu einem einzigen durchgehenden und anwenderfreundlichen Arbeitsablauf. Hardware und Software erfüllen dabei die besonderen Anforderungen von Experimenten bei extrem tiefen Temperaturen – von der Lokalisierung fluoreszierender Makromoleküle über die kontrastreiche Abbildung von Volumendaten bis zur Lamellendünnung direkt auf dem Grid für die Kryo-Elektronentomografie im TEM.

Imaging des naturnahen Zustands

● Nahtloser Kryo-Workflow über mehrere Modalitäten
● Schutz der Proben vor Devitrifikation und Eiskontamination
● Hochauflösende Fluoreszenzbildgebung
● Kontrastreiche Abbildung von Volumendaten und 3D-Rekonstruktionen
● Gezielte Lamellendünnung auf dem Grid für Kryo-TEM-Anwendungen
● Mehrzwecknutzung für Tieftemperatur- und Raumtemperatur-Anwendungen
Vereinfachter Workflow – Sie konzentrieren sich voll auf Ihre Forschung

Mit dem Correlative Cryo Workflow meistern Sie die anspruchsvolle Kombination verschiedener Bildgebungsmodalitäten unter Tieftemperatur-Bedingungen. Die Workflow-Lösung vereint die Licht- und die Elektronenmikroskopie und ermöglicht so die volumetrische Bildgebung und die effiziente Präparation von TEM-Lamellen. Spezielles Zubehör vereinfacht den Arbeitsablauf und sorgt für einen sicheren Transfer der Kryo-Proben zwischen den Mikroskopen. Die Software ZEISS ZEN Connect stellt das Datenmanagement sicher und hält die Daten über den gesamten Workflow im Kontext. Eine Reihe von Verarbeitungswerkzeugen hilft, die Bildresultate zu verbessern.
M. Pilhofer, ETH Zürich, Schweiz
Doppelt markierte Hefezellen (CNM67-tdTomato und NUP-GFP).

LSM-Bild (links) und Crossbeam-Bild (rechts).

Doppelt markierte Hefezellen (CNM67-tdTomato und NUP-GFP).

Überragende Komponenten für herausragende Datenqualität

Dank kryokompatibler Objektive und der hohen Empfindlichkeit des Airyscan-Detektors ermöglichen ZEISS LSM-Systeme das Lokalisieren von Proteinen und zellulären Strukturen mit hoher Auflösung, während eine schonende Beleuchtung und konstant niedrige Temperaturen die Proben vor Devitrifikation schützen. Das ZEISS Crossbeam FIB-SEM bietet eine kontrastreiche volumetrische Bildgebung – auch ohne zusätzliche Kontrastierung der Proben mit Schwermetallen. Beide Modalitäten liefern wertvolle funktionelle und strukturelle Informationen für ein umfassendes Verständnis der Ultrastruktur, unabhängig davon, ob Sie die Erkenntnisse mit TEM-Studien vertiefen oder nicht.
4. Dünnen: Der entscheidende letzte Schritt, der die Qualität der TEM-Lamelle maßgeblich beeinflusst

4. Dünnen: Der entscheidende letzte Schritt, der die Qualität der TEM-Lamelle maßgeblich beeinflusst

Mehrzwecklösungen für die größtmögliche Produktivität Ihrer Imaging-Einrichtung

Im Gegensatz zu anderen Lösungen können die am Workflow beteiligten ZEISS Mikroskope nicht nur für die Kryomikroskopie, sondern auch für Anwendungen bei Raumtemperatur verwendet werden. Dieser Faktor ist insbesondere dann entscheidend, wenn die Mikroskope mit den Tieftemperatur-Untersuchungen nicht vollständig ausgelastet sind. Das Umrüsten der Geräte von Tieftemperatur- auf Raumtemperaturnutzung ist schnell erledigt und erfordert kein technisches Know-how. Diese Flexibilität gibt den Anwendern mehr Zeit für ihre Experimente. Imaging-Einrichtungen profitieren von einer besseren Auslastung und einer schnelleren Rentabilität ihrer Investition.

SEM-Elektronenoptik

Wählen Sie aus zwei Säulen aus

Die FE-SEM-Säule von Crossbeam basiert wie alle ZEISS FE-SEMs auf der Elektronenoptik der Gemini-1-VP-Säule. Entscheiden Sie sich für die Gemini-VP-Säule von Crossbeam 350 oder die Gemini-2-Säule von Crossbeam 550.

Feldemissions-Rasterelektronenmikroskope (FE-SEMs) wurden für hochauflösendes Imaging entwickelt. Der Schlüssel zur Leistungsfähigkeit eines FE-SEMs liegt in seiner elektronenoptischen Säule. Die Gemini-Technologie ist in alle ZEISS FE-SEMs und FIB-SEMs integriert: Sie ist optimiert für die herausragende Auflösung jeder Probe, insbesondere bei niedrigen Beschleunigungsspannungen, und sorgt für eine umfassende, effiziente Detektion und Benutzerfreundlichkeit.

Die Gemini-Optik zeichnet sich durch drei Hauptkomponenten aus

Das Gemini-Objektivdesign kombiniert elektrostatische und magnetische Felder, um die optische Leistung zu maximieren und gleichzeitig die Feldeinflüsse auf die Probe auf ein Minimum zu reduzieren. Dies ermöglicht ein ausgezeichnetes Imaging auch bei schwierigen Proben wie magnetischen Materialien.
Die Gemini-Beambooster-Technologie, eine integrierte Beam Deceleration, ermöglicht geringe Sondengrößen und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis.
Das Gemini-Konzept der Inlens-Detektion sorgt für eine effiziente Signaldetektion durch das parallele Erfassen von Sekundärelektronen (SE) und Rückstreuelektronen (BSE) – bei einer verringerten Bilderfassungszeit.

Vorteile für Ihre FIB-SEM-Anwendungen

Langfristige Stabilität der SEM-Ausrichtung und mühelose Anpassung aller Systemparameter wie Sondenstromstärke und Beschleunigungsspannung
Erreichen Sie verzerrungsfreies, hochauflösendes Imaging auch bei großen Sehfeldern mithilfe von nahezu magnetfeldfreier Optik
Neigen Sie die Probe, ohne die elektronenoptische Leistung zu beeinflussen
ZEISS Crossbeam 350: Gemini-Säule mit Einfach-Kondensor, zwei Inlens-Detektoren und druckvariablen Modus (VP).

Crossbeam 350 mit Gemini 1 VP

✔ Maximale Flexibilität bei Proben in Mehrzweckumgebungen mit druckvariablem Modus (VP) als Option.
✔ Für In-situ-Experimente mit ausgasenden oder leitfähigen Proben.
✔ Einmaliger Gemini-Materialkontrast mit Inlens EsB-Detektor

ZEISS Crossbeam 550: Gemini 2-Säule mit Doppel-Kondensor und zwei Inlens-Detektoren.

Crossbeam 550 mit Gemini 2

✔ Hohe Auflösung selbst bei geringer Spannung und hoher Stromstärke dank Doppel-Kondensor-System.
✔ Erfassung von mehr Informationen in kürzerer Zeit mit hochauflösendem Imaging und schnellen Analysen.
✔ Einzigartiger Topografie- und Materialkontrast mit simultanem Inlens SE- und EsB-Imaging (ESB = energieselektive Rückstreuung)
Profitieren Sie von oberflächenempfindlichem Imaging

Heutige SEM-Anwendungen erfordern standardmäßig hochauflösendes Imaging bei geringer Landeenergie. Das ist wichtig für:

strahlenempfindliche Proben
nicht leitende Materialien
den Erwerb echter Informationen aus der Probenoberfläche ohne unerwünschte Hintergrundsignale von tieferen Probenschichten

Die neuartige Gemini-Optik ist optimiert für Auflösungen bei geringen und sehr geringen Spannungen sowie zur Kontrastverbesserung. Sie zeichnet sich durch den hochauflösenden Quellenmodus und die Tandem-decel-Option aus.

Der hochauflösende Quellenmodus verbessert die Bildauflösung, da die primäre Energiebreite um 30 % reduziert und somit die chromatische Aberration verringert wird.
Tandem decel, eine optionale zusätzliche Probenvorspannung von bis zu 5 kV, verbessert die Imaging-Qualität bei Niederspannung.

Tandem decel, eine optionale zusätzliche Probenvorspannung von bis zu 5 kV, verbessert die Imaging-Qualität bei Niederspannung.

Tandem decel – Funktionsweise

Tandem decel, ein zweistufiger Abbremsmodus, kombiniert die Beambooster-Technologie mit einer hohen negativen Vorspannung, die an die Probe angelegt wird: Die Elektronen des primären Elektronenstrahls werden abgebremst, wodurch die Landeenergie effektiv reduziert wird. Tandem decel für Crossbeam 350/550 kann in zwei verschiedenen Modi verwendet werden. Legen Sie eine variable negative Vorspannung zwischen 50 V und 100 V an, um den Kontrast Ihrer Bilder zu verbessern, oder legen Sie eine negative Vorspannung zwischen 1 kV und 5 kV an und verbessern Sie die Auflösung Ihrer Bilder bei niedrigen kV-Werten.
ZEISS Crossbeam 550: Gemini 2-Säule mit Doppel-Kondensor, zwei Inlens-Detektoren und einer um 54° geneigten FIB‑Säule.

ZEISS Crossbeam 550: Gemini 2-Säule mit Doppel-Kondensor, zwei Inlens-Detektoren und einer um 54° geneigten FIB‑Säule.

Entdecken Sie eine neue Art der FIB-Bearbeitung

Die FIB-Säule Ion-sculptor beschleunigt Ihre FIB-Anwendung, ohne die Präzision der mechanischen Bearbeitung zu beeinträchtigen. Auch bei Niederspannung profitieren Sie von herausragender Leistung.

Die Crossbeam-Produktfamilie ist mit einer FIB-Säule der nächsten Generation ausgestattet – Ion-sculptor. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie hohe Durchsätze bei hohen Ionenstrahlströmen erzielt und gleichzeitig bei niedrigen Landeenergien eine exzellente Leistung erbringt. Dies ermöglicht die Anfertigung qualitativ hochwertiger Proben.

Maximieren Sie die Probenqualität, indem Sie die Fähigkeiten der FIB-Säule bei Niederspannungen nutzen
Minimieren Sie die Amorphisierung der Proben und erzielen Sie beste Resultate nach dem Dünnen
Erhalten Sie präzise und reproduzierbare Ergebnisse durch maximaler Stabilität der FIB-Säule
Durch schnelle Wechsel zwischen verschiedenen Strahlströmen beschleunigen Sie Ihre FIB-Applikationen
Mit Hilfe von Strahlströme mit Stärken bis zu 100 nA führen Sie Hochdurchsatz-Experimente aus
Erzielen Sie exzellente FIB-Auflösungen von weniger als 3 nm
Die Crossbeam-Produktfamilie ist jetzt zusätzlich mit einer automatisierten Funktion für FIB „emission recovery“ für Langzeit-Experimente ausgestattet

Fresnel-Zonenplatte, Beispiel für Nanopatterning.

Anwendungen in den Materialwissenschaften

Entwickeln Sie neue Materialien und erkennen und gestalten Sie ihre physischen und chemischen Eigenschaften. Entdecken Sie Anwendungsbeispiele aus den Nanowissenschaften, technischen Materialien und Energiematerialien. Und erfahren Sie hier, wie Sie mit Crossbeam Ihre Proben in 2D und 3D präparieren, abbilden und analysieren können.

^{Bildbeschreibung: Fresnel-Zonenplatte, Beispiel für Nanopatterning.}

Weitere Anwendungsbeispiele

Technische Materialien

Batch-Präparation eines Arrays mit Säulen für Kompressionstests in einer Hochentropie-Legierung; vollautomatisch mit dem Femtosekundenlaser von Crossbeam laser bearbeitet.

Ein mit dem FIB präparierter Querschnitt eines Systems aus Silber-/Nickel-/Kupferschichten, das für Batteriekontakte verwendet wird; aufgenommen im Quad Mode mit allen Detektoren gleichzeitig (je bei 1 kV) – im Uhrzeigersinn von oben links nach unten rechts: Inlens SE, SE, Inlens EsB, Mischung aus Inlens SE und SE, Probe mit freundlicher Genehmigung von D. Willer, MPA Stuttgart, Deutschland.

Effizientes Arbeiten dank vorinstallierter Vorlagen für die Laserbearbeitung: Grober Graben in Kupferprobe. Dieser große Graben mit Maßen im Millimeterbereich dient der groben Vorbearbeitung und wurde mit hoher Abtragungsrate, aber geringer Oberflächenbearbeitung erstellt; die Feinbearbeitung und Polierung folgen.
Aufgenommen mit Crossbeam laser.

Effizientes Arbeiten dank vorinstallierter Vorlagen für die Laserbearbeitung: Polierung eines Grabens in einer Stahlprobe. Nach Erstellung eines groben Grabens und anschließender Bearbeitung wird durch Polieren schließlich die optimale Qualität der Seitenwand erzielt. Dabei wird die Mikrostruktur von Metallproben sichtbar. Aufgenommen mit Crossbeam laser.

Energiematerialien

Eine FIB-SEM-3D-Tomografie in Kombination mit der EDX-Analyse einer gealterten Festoxid-Elektrolysezelle, untere Kantenlänge des Volumens von Interesse: 38 µm. Probe mit freundlicher Genehmigung von M. Cantoni, EPFL, Lausanne, Schweiz.

Untersuchung von Spurenkonzentrationen von Alkalielementen, die bekanntermaßen die Effizienz von Solarzellen steigern. CIGS-Solarzellen (Kupfer, Indium, Gallium, Selenid), links: Falschfarben-SEM-Aufnahme eines Querschnitts (von oben nach unten: ZnO:Al blau, ZnO grau, CdS gelb, CIGS violett, Mo grün, Glassubstrat hellgrau, Bildbreite 2,12 µm); SIMS-Mapping (rechts).

Nanomaterialien

Nanofluidik-Kanäle gefertigt mit einer FIB in einem Silizium-Masterstempel, Detail: mäanderförmiger Kanal (Bildbreite 55 µm). Probe mit freundlicher Genehmigung von: I. Fernández-Cuesta, INF Hamburg, Deutschland.

Eine siebähnliche Zonenplatte wurde mit Crossbeam und Atlas 5 NPVE Advanced per Nanofabrikation hergestellt. Atlas 5 hat sie als einzelnes 32k-×-24k-Pixelbild erfasst.

Probe in Silizium, präpariert mit Crossbeam laser.
Ein spezifischer Bereich wurde durch ionenstrahlinduziertes Aufdampfen markiert und präpariert. Zunächst wird durch Laserbearbeitung eine Säule aus dem Material isoliert. Anschließend erfolgt die Formgebung der Probe durch FIB-Abtrag.

FIB‑SEM-Tomografie-Datensatz, aufgenommen an einer kommerziell erhältlichen 3D‑NAND-Probe.

Anwendungen in den Bereichen Elektronik und Halbleiter

Entdecken Sie Crossbeam-Anwendungen in den Bereichen Elektronik und Halbleiterfertigung.

Weitere Anwendungsbeispiele

3D-NAND – FIB-SEM-Tomografie

FIB-SEM-Tomografie-Datensatz einer kommerziell erhältlichen 3D-NAND-Probe, aufgenommen mit Crossbeam 550 und dem 3D Tomography Modul von Atlas 5. Die Probe wurde freigelegt und mechanisch bis zur ersten Wortzeile poliert. Dargestellt ist ein virtuelles Teilvolumen von 2 × 1,5 × 0,7 µm³ Größe, extrahiert aus dem Datensatz im Übergangsbereich von oberen zum unteren Segment. Rekonstruierte Voxelgröße: 4 × 4 × 4 nm³.

Analyse eines Bipolartransistors mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT), vollständig auf Crossbeam 550 durchgeführt

Leistungselektronik – Analyse eines Bipolartransistors mit isolierter Gate-Elektrode

Analyse eines Bipolartransistors mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT), vollständig auf Crossbeam 550 durchgeführt. Das STEM-in-SEM-Bild (Hellfeld, 30 kV) einer Lamelle zeigt in Kombination mit dem EDX-Elementverteilungsbild in Crossbeam kristalline Si-Ausfällungen.

Links: Integrierte 3D‑Schaltung, präpariert mit Laserabtrag und Polieren mit FIB. Rechts: Rückstreuelektronenbild des Microbumps.

Analyse der 3D-Stacked-Die-Verbindung

Crossbeam laser liefert schnelle, qualitativ hochwertige Querschnitte von Cu-Säulen-Microbumps mit 25 µm Durchmesser und von BEOL-Strukturen, die in 860 µm Tiefe in einer integrierten 3D-Schaltung liegen, in einer Gesamtzeit von < 1 Stunde. Links: Integrierte 3D‑Schaltung, präpariert mit Laserabtrag und Polieren mit FIB. Rechts: Rückstreuelektronenbild des Microbumps.

Die 3D-Analyse auf atomarer Ebene per Atomsondentomografie beruht auf dem Femtosekundenlaser von Crossbeam für die schnelle Grabenpräparation sowie auf der Spitzenbildung per Live-SEM-Imaging bei der Ionenabtragung mit niedrigen kV-Werten beim abschließenden Spitzen der Nadel.

Atomsonden-Probenpräparation

Die 3D-Analyse auf atomarer Ebene per Atomsondentomografie beruht auf dem Femtosekundenlaser von Crossbeam für die schnelle Grabenpräparation sowie auf der Spitzenbildung per Live-SEM-Imaging bei der Ionenabtragung mit niedrigen kV-Werten beim abschließenden Spitzen der Nadel.

3D-Volumen von C. elegans, bestehend aus 10.080 Z-Serien-Schnitten mit einer Pixelgröße von 5 × 5 × 8 nm

Anwendungen in den Biowissenschaften

Entdecken Sie Crossbeam-Anwendungen in verschiedenen Bereichen der biowissenschaftlichen Forschung.

Weitere Anwendungsbeispiele

Zellbiologie – HeLa-Zellen

Untersuchung verschiedener Zellkompartimente in einzelnen Zellen. Individuelle HeLa-Zellen wurden in Kulturschalen gezüchtet, chemisch fixiert und in Epon eingebettet. Voxelgröße: 5 × 5 × 8 nm, Inlens EsB-Detektion, 1400 Serien-Schnitte. 3D-Visualisierung mit Dragonfly Pro von ORS. Mit freundlicher Genehmigung von: A. Steyer und Y. Schwab, European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Deutschland.

Neurowissenschaften – Gehirnschnitte

Großflächiges Abtragen und Abbilden eines Gehirnschnitts mit dem 3D Tomography Modul von Atlas 5. Hohe Stromstärken ermöglichen einen schnellen Abtrag und das Abbilden großer Sehfelder mit einer Breite von bis zu 150 µm. Die Abbildung zeigt ein Sehfeld des Gehirns von 75 µm Breite. Der Abtrag wurde mit einem Strahlstrom von 20 nA durchgeführt. Mit freundlicher Genehmigung von: C. Genoud, Friedrich Miescher Institute (FMI) Basel, Schweiz.

Entwicklungsbiologie – C. elegans

Atlas 5 liefert neue Erkenntnisse über die Morphologie eines gesamten Organismus in 3D mit höchster Auflösung und Zuverlässigkeit. Der Datensatz zeigt ein großes 3D-Volumen von C. elegans, bestehend aus 10.080 Z-Serien-Schnitten mit einer Pixelgröße von 5 × 5 × 8 nm. Der Fadenwurm wurde hochdruckgefroren und in Epon gefriersubstituiert. Selbst die kleinsten Strukturen im Inneren des Wurms können sehr leicht identifiziert werden. Mit freundlicher Genehmigung von: A. Steyer und Y. Schwab, European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Deutschland; und S. Markert und C. Stigloher, Universität Würzburg, Deutschland.

Zubehör

Visualisierungs- und Analyse-Software: ZEISS empfiehlt Dragonfly Pro

Diese fortschrittliche Softwarelösung dient der Analyse und Visualisierung von 3D-Daten, die mit unterschiedlichsten Technologien erhoben wurden, u. a. Röntgenmikroskopie, FIB-SEM und SEM. ORS Dragonfly Pro ist exklusiv über ZEISS erhältlich und bietet ein intuitives, vollständiges und anpassbares Toolkit zur Visualisierung und Analyse großer 3D-Graustufendaten. Darüber hinaus ermöglicht Dragonfly Pro Ihnen die Navigation und Annotation Ihrer 3D-Daten und die Erstellung von Mediendateien einschließlich Videos. Quantifizieren Sie Ihre Ergebnisse mittels Bildverarbeitung, Segmentierung und Objektanalyse.

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Entdecken Sie ToF‑SIMS für 3D‑Analysen mit hohem Durchsatz

Konfigurieren Sie Ihr Crossbeam 350 oder Crossbeam 550 mit dem ToF-SIMS (time of flight secondary ion mass spectrometry) Spektrometer und analysieren Sie Spurenelemente, leichte Elemente (z. B. Lithium) und Isotope. Profitieren Sie von empfindlichen und umfassenden Analysen in 3D. Nehmen Sie Element-Verteilungsbilder auf und führen Sie die Bestimmung und Quantifizierung von Elementen entlang eines Tiefenprofils aus. Nutzen Sie die Vorteile der parallelen Detektion von Atom- und Molekülionen bis in den ppm-Bereich und erreichen Sie Auflösungen von besser als 35 nm in lateraler Richtung und 20 nm in der Tiefe. Rufen Sie ein beliebiges Signal aus der ROI post-mortem auf.