用于材料科学的显微镜应用

纳米科学和纳米材料

解决纳米科学和纳米技术中最紧迫的挑战

对更实惠、更快捷器件需求的不断增长推动了纳米技术的创新。为了满足这一需求，对半导体、低维材料、薄膜、光子学以及微流控和纳流控的研究日益复杂。换言之，推动纳米科学进步的动力使得人们在现有技术基础上不断取得突破。

纳米材料研究的成效取决于可用的显微成像工具。适当的工具可以帮助您轻松收集有关样品的关键信息，而样品或研究越复杂，分析要求就会越严格。如果显微镜满足不了您的研究需求，您的项目便会停滞不前。

半导体和电子学研究

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低维材料

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薄膜

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光子学

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微流控和纳流控

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客户评价 Claus Burkhardt博士罗特林根自然与医学科学研究所应用科学和电子显微镜负责人

“假设能检测到小至1玻尔磁子的磁矩，你会做些什么？事实上，你可以看到单电子自旋翻转。这正是我们试图用nanoSQUID超导量子干涉器做的事情。这些干涉器由一个与约瑟夫森结相交的环组成，具有约1 nm厚的超薄绝缘隧道势垒。我们可以使用蔡司Orion Nanofab制造SQUID。由于约瑟夫森结很小，因此需要在超薄样品上使用TEM。接着，我们可以进一步研究晶体损坏。现场样品制备对于感兴趣区域的重新定位至关重要，而它只能使用FIB-SEM完成。为了实现原子分辨率，获得极薄的高质量样品十分关键。”

制备TEM薄片并研究NanoSQUIDS

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通过此视频了解图宾根大学的Benedikt Müller和NMI Reutlingen的Claus Burkhardt使用蔡司Crossbeam进行TEM薄片样品制备的工作流，用于研究NanoSQUIDS微纳超导量子干涉装置的晶体结构。

应用

显微力学测试
薄膜中的痕量元素
纳米材料的三维分析
三维打印纳米晶格结构
利用化学气相沉积（CVD）技术在Si/SiO2基材上生长的MoS2 2D晶体
结构化的金片
三维堆叠芯片互连
微流控示例

显微力学测试
在钛合金样品中使用飞秒激光加工的微柱阵列。这些微柱可用于显微力学测试或在取出后用于X射线显微镜的样品制备。每根微柱的尺寸：100 µm高，四周有150 µm间隙，尖端直径30 µm。整个阵列的激光加工时间为2.5分钟。观察视野2.010 mm。蔡司Crossbeam 350激光器
薄膜中的痕量元素
经过自上而下的SIMS测量后，玻璃基材上的钙钛矿太阳能电池。感兴趣区域经镓束扫描500次。根据质荷比对二次离子进行光谱分析。在所有层中都观察到了显著的Na信号。可以使用SIMS研究痕量元素的混合和扩散，已知其会影响薄膜光伏电池的性能。（左侧SEM图像，比例尺2 μm，右侧Na SIMS图）。带飞行时间（ToF）SIMS探测器的蔡司Crossbeam 350 FIB-SEM。样品由澳大利亚国立大学RSEEME的Arafat Mahmud提供。
纳米材料的三维分析
在SOEC（固体氧化物电解池）中观察到的微观结构退化。三维FIB-SEM/EDS能够量化微观结构变化的程度和对电解池性能的不利影响。请参考：蔡司技术白皮书“Characterization of SOECs by Advanced FIB-SEM Tomography”。带EDS的蔡司Crossbeam、带三维分析模块的蔡司Atlas 5。样品由瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的M. Cantoni提供。
三维打印纳米晶格结构
在进行原位压缩实验前用Zernike相差成像（样品宽30 µm）。蔡司Xradia Ultra。样品提供者：德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的R. Schweiger。
利用化学气相沉积（CVD）技术在Si/SiO2基材上生长的MoS2 2D晶体
RISE（拉曼成像和扫描电子显微镜）图像呈现出MoS2晶体的褶皱和重叠部分（绿色）、多层（蓝色）及单层（红色）结构。带RISE的蔡司Sigma。观察视野：33 µm。
结构化的金片
作为等离子体效应基础研究的一部分。
蔡司GeminiSEM 560。要了解更多信息，请参考：Science Advances 3, e1700721 (2017)。图像由德国斯图加特大学第四物理研究所和应用量子技术中心提供。观察视野：47.64 µm。
三维堆叠芯片互连
铜柱microbump埋深760 µm，截面在一小时内完成。观察视野2.58 mm，蔡司Crossbeam激光器。
微流控示例
采用不同参数加工的20 nm宽纳米通道，长度可达20 μm。带纳米图形化与可视化引擎模块的蔡司Crossbeam和蔡司Atlas 5，观察视野59 μm。

碳膜上的ZnO纳米颗粒

STEM倾斜系列明场STEM图像，使用STEM断层扫描仪专用样品夹与aSTEM探测器可同时收集四种信号。蔡司GeminiSEM。

三维断层扫描和分析

以加拿大硬币为例的多层金属系统，典型的FIB-SEM工作流程，结合了切割、成像、EBSD（顶部）和EDS（底部）。详图，上排从左至右：EBSD、铜、菊池带衬度；EBSD、铁、欧拉色；EBSD、镍、IPF X。下排从左至右：EDS面分布图：铜、铁、镍。蔡司Crossbeam、带三维分析模块的蔡司Atlas 5、EDS、EBSD。

操作视频

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TEM样品制备

标准工作流程

如何使用蔡司Crossbeam制备TEM样品
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TEM样品制备

平面视图工作流程

如何使用蔡司Crossbeam制备平面视图几何形状的TEM样品
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TEM样品制备

背面工作流程

如何使用蔡司Crossbeam制备背面几何形状的TEM样品
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Cut-to-ROI工作流程

如何借助激光器制备TEM样品

如何借助蔡司Crossbeam激光器从深埋的感兴趣区域制备TEM样品
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LaserFIB

引入大规模材料切割工作流程

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ZEISS Atlas 5

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

文件大小: 1 MB

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Achieving Nano-scaled EDS Analysis in an SEM

with a Detector for Transmission Scanning Electron Microscop

文件大小: 863 KB

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Targeted Sample Preparation with ZEISS Crossbeam laser

文件大小: 3 MB

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X-ray Nanotomography in the Laboratory

with ZEISS Xradia Ultra 3D X-ray Microscopes

文件大小: 6 MB

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FIB-SEM Fabrication of Atom Probe Specimens with ZEISS Crossbeam

文件大小: 1 MB

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$Topography and Refractive Index Measurement的预览图像$

Topography and Refractive Index Measurement

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

文件大小: 1 MB

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