Aplicaciones de microscopía para la ciencia de los materiales

Nanociencias y nanomateriales

Resuelva los desafíos más acuciantes en nanociencias y nanotecnología

La innovación en nanotecnología está impulsada por una mayor demanda de dispositivos más baratos y rápidos. Para satisfacer esta demanda, la investigación en semiconductores, materiales de baja D, películas delgadas, fotónica y micro y nanofluídica, cada vez es más compleja. En otras palabras, existe una tendencia constante a hacer avanzar las nanociencias para que la tecnología pueda avanzar más allá de sus capacidades actuales.

Pero la investigación en nanomateriales está limitada por las herramientas de microscopía disponibles. Las herramientas adecuadas le pueden ayudar a obtener información crítica sobre sus muestras con facilidad y, cuanto más compleja sea su muestra o su investigación, más estrictos serán sus requisitos analíticos. Si su microscopio no puede mantenerse a la altura de las necesidades de su investigación, entonces usted y su proyecto quedarán rezagados.

Más información sobre las soluciones de ZEISS Microscopy y cómo pueden ayudarle

Investigación en semiconductores y electrónica

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Materiales con baja D

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Películas delgadas

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Fotónica

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Microfluídica y nanofluídica

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La opinión de nuestros clientes Dr. Claus Burkhardt Director de Microscopía electrónica y ciencias aplicadas, NMI Reutlingen

«¿Qué haría si pudiera detectar momentos magnéticos tan pequeños como 1 magnetón de Bohr? Podría observar cómo se voltea un espín electrónico individual. Y eso es lo que estamos intentando hacer con nanoSQUIDs, dispositivos de interferencia cuántica superconductores. Incorporan un anillo intersectado por uniones de Josephson. Cuentan con barreras de túneles aislantes ultrafinas de aprox. 1 nm de grosor. Podemos fabricar SQUIDs con un ZEISS Orion Nanofab. Como las uniones son pequeñas, se necesita un TEM en muestras ultrafinas. Así se puede investigar con más detalle el daño en el cristal. La preparación específica del sitio, esencial para la reubicación de las regiones de interés, solo se puede hacer con un FIB-SEM. Para lograr resolución atómica, son fundamentales muestras de alta calidad lo más finas posibles».

Prepare una laminilla de TEM e investigue nanoSQUIDS

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Descubra en este vídeo cómo el flujo de trabajo de preparación de laminillas TEM de ZEISS Crossbeam permite a Benedikt Müller, de la Universidad de Tubinga, y a Claus Burkhardt, de NMI Reutlingen, investigar la estructura cristalina de NanoSQUIDS.

Aplicaciones

Análisis micromecánico
Elementos traza en películas delgadas
Análisis en 3D de nanomateriales
Estructura nanorreticular impresa en 3D
Cristales de MoS2 en 2D cultivados por CVD sobre sustrato de Si/SiO2
Placas doradas estructuradas
Interconexión de matrices apiladas en 3D
Ejemplo de microfluídica

Pruebas micromecánicas
Matriz de pilares mecanizada con el láser de femtosegundos (fs) en una muestra de aleación de titanio. Estos pilares podrían utilizarse para ensayos micromecánicos o como preparación de muestras para microscopios de rayos X tras el levantamiento. Tamaño de cada pilar: 100 µm de altura, rodeado de 150 µm de espacio libre en todos los lados, diámetro de 30 µm en la punta. Tiempo de mecanizado láser para la matriz entera: 2,5 min. Campo de visión: 2,010 mm. Láser ZEISS Crossbeam 350
Elementos traza en películas delgadas
Célula solar de perovskita sobre un sustrato de cristal después de una medición SIMS de arriba a abajo. La región de interés se escaneó mediante el haz de galio 500 veces. Se analizaron los iones secundarios mediante espectroscopía, según su relación de masa/carga. Se observó una señal Na significativa en todas las capas. La mezcla y difusión de elementos traza se puede estudiar mediante SIMS y se sabe que influye en el rendimiento de células fotovoltaicas de películas finas (imagen SEM izquierda, barra de escala de 2 μm, mapa derecho de Na SIMS). FIB-SEM ZEISS Crossbeam 350 con un detector SIMS de tiempo de vuelo (ToF). Muestra cortesía de Arafat Mahmud, RSEEME, Universidad Nacional Australiana.
Análisis en 3D de nanomateriales
Degradación microestructural observada en una SOEC (pila de electrolizador de óxido sólido). El FIB-SEM/EDS en 3D permite la cuantificación de la magnitud de los cambios microestructurales y los efectos perjudiciales en el rendimiento de la pila. Compare: Caracterización de SOEC mediante tomografía de FIB-SEM avanzada, un informe técnico de ZEISS. ZEISS Crossbeam con EDS, ZEISS Atlas 5 con el módulo de análisis en 3D. Muestra cortesía de M. Cantoni, EPFL, Lausanne, CH.
Estructura nanorreticular impresa en 3D
Imagen captada con contraste de fases de Zernike antes de los experimentos de compresión in situ (anchura de la muestra 30 µm). ZEISS Xradia Ultra. Muestra cortesía de: R. Schweiger, KIT, DE.
Cristales de MoS2 en 2D cultivados por CVD sobre sustrato de Si/SiO2
La imagen RISE (microscopía electrónica de barrido y captura de imágenes Raman) muestra las arrugas y las partes superpuestas de los cristales MoS2 (verde), las multicapas (azul) y las capas individuales (rojo). ZEISS Sigma con RISE. Campo de visión 33 μm.
Placas doradas estructuradas
Investigado como parte de la investigación fundamental sobre los efectos plasmónicos.
ZEISS GeminiSEM 560. Para obtener más información, compare: Science Advances 3, e1700721 (2017). Imagen: cortesía de la Universidad de Stuttgart, 4.º Instituto de Física y Centro de Tecnología Cuántica Aplicada, Alemania. Campo de visión 47,64 µm.
Interconexión de matrices apiladas en 3D
Microprotuberancias de pilares de Cu enterrados a 760 µm de profundidad, secciones transversales realizadas en menos de una hora. Campo de visión 2,58 mm, láser ZEISS Crossbeam.
Ejemplo de microfluídica
Nanocanales de 20 nm de anchura en varias configuraciones de hasta 20 μm de longitud. ZEISS Crossbeam y ZEISS Atlas 5 con módulo NPVE, campo de visión 59 μm.

Nanopartículas de ZnO sobre una película de carbono

Serie de inclinación STEM, las imágenes de STEM en campo claro se muestran como un ejemplo de cuatro señales captadas en total de forma simultánea con el detector aSTEM usando el portamuestras especial para tomografía STEM. ZEISS GeminiSEM.

Tomografía y análisis en 3D

de un sistema metálico de múltiples capas ejemplificado mediante una moneda canadiense, flujo de trabajo típico de FIB-SEM que combina fresado, captura de imágenes, EBSD (parte superior del vídeo) y EDS (parte inferior). Detalles, fila superior de izquierda a derecha: EBSD, cobre, contraste de banda; EBSD, hierro, color Euler; EBSD, níquel, IPF X. Fila inferior, de izquierda a derecha: Mapas EDS de: cobre, hierro, níquel. ZEISS Crossbeam, ZEISS Atlas 5 con módulo de análisis en 3D, EDS, EBSD.

Vídeos de instrucciones

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Preparación de TEM

Flujo de trabajo estándar

Cómo preparar una muestra de TEM con ZEISS Crossbeam
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Preparación de TEM

Flujo de trabajo de vista planar

Cómo preparar una muestra de TEM en geometría de vista planar con ZEISS Crossbeam
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Preparación de TEM

Flujo de trabajo de vista posterior

Cómo preparar una muestra de TEM en geometría de vista trasera con ZEISS Crossbeam
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Flujo de trabajo «corte hasta la región de interés»

Cómo preparar una muestra de TEM con ayuda del láser

Cómo preparar una muestra de TEM de una región de interés muy enterrada con el láser ZEISS Crossbeam
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LaserFIB

Introducción de un flujo de trabajo para la ablación masiva del material

Descargas

ZEISS Atlas 5

Characterization of Solid Oxide Electrolysis Cells by Advanced FIB-SEM Tomography

1 MB

Descargar
Achieving Nano-scaled EDS Analysis in an SEM

with a Detector for Transmission Scanning Electron Microscop

863 KB

Descargar
Targeted Sample Preparation with ZEISS Crossbeam laser

3 MB

Descargar
X-ray Nanotomography in the Laboratory

with ZEISS Xradia Ultra 3D X-ray Microscopes

6 MB

Descargar
FIB-SEM Fabrication of Atom Probe Specimens with ZEISS Crossbeam

1 MB

Descargar
$Vista previa de imagen de Topography and Refractive Index Measurement$

Topography and Refractive Index Measurement

of a Sub-μm Transparent Film on an Electronic Chip by Correlation of Scanning Electron and Confocal Microscopy

1 MB

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