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走査／透過電子顕微鏡（S/TEM）分析用の試料作製は、材料解析ラボでもっとも重要かつ困難で時間のかかる作業の1つと考えられています。S/TEMに必要な超薄試料の作製に利用される従来の方法は時間がかかるため、通常は高度なトレーニングを受けた作業員による数時間または数日の労力を要します。これは、豊富に存在するさまざまな材料と要求される加工位置精度の高さによってさらに複雑になります。
サーモフィッシャーサイエンティフィックは、DualBeam（FIB-SEM：集束イオンビーム-走査電子顕微鏡）技術に関する25年以上にわたる専門知識をもとに、初心者にとっても使いやすい、堅牢性のある、信頼性の高い最先端の試料作製装置を提供しています。これは、低電圧でも優れた性能を発揮する、安定したカラムと高品質のイオン源から始まります。500 Vを下回る低エネルギーイオンを用いてラメラの最終研磨を行うことで、ビームに敏感な材料であってもダメージを大幅に低減し、優れた試料品質を実現します。ガリウムフリーの試料作製に関して、サーモフィッシャーサイエンティフィックは広範なプラズマFIB製品のポートフォリオを用意しており、たとえばThermo Scientific Helios Hydra DualBeamでは4種のイオンビーム（キセノン、アルゴン、酸素、窒素）間の高速切り替えが可能です。
さらに、Thermo Scientific SmartAlignテクノロジーにより、ユーザーによる電子カラムのアライメントが不要になり、メンテナンスが最小限に抑えられるだけでなく、生産性も向上します。ユーザーインターフェースに組み込まれた自動チューニングツールにより、高品質な画像取得能力はよりいっそう向上し、標準的な手動アライメントとの比較で最大10倍もの高速なイメージ調整が可能です。
高品質なハードウェアは、試料作製を強化し、簡素化された一連のソフトウェアソリューションによってサポートされています。Thermo Scientific AutoTEM 5ソフトウェアは、完全に自動化されたin situでのラメラの製造とリフトアウトを可能にし、初心者ユーザーでも高品質の試料作製を行えます。これにより、装置の操作性が大幅に向上し、試料作製が専門家の操作に依存しなくなり、速度が向上します。さらに、完全な自動化により、無人の夜間運転でシステム時間を最大限に活用できるため、生産性が大幅に向上します。
DualBeam装置によるS/TEM試料作製
チャンキングとアンダーカット後の、in situリフトアウトの準備ができた試料の例。AutoTEMソフトウェアインターフェースとSEMの両方で表示。側面にある大きな画像認識用マークはチャンキングの自動化に使用され、ラメラ上の小さな画像認識用マークは後に最終的な薄膜化を自動化するために使用される。
S/TEMによる5×6アレイのラメラ作製をAutoTEMソフトウェアによる完全無人操作で実施したアルミニウム試料。ラメラはアンダーカットされており、6時間でリフトアウト可能な状態となった。
DualBeamを用いて各種材質から作製したラメラ。1）アルミニウム合金、2）LEDディスプレイ、3）銅酸化物超伝導体Bi2212、4）SrTiO₃、5）触媒フィルター、6）ポリスチレン。
製造手段によるガリウムヒ素（GaAs）S/TEM試料の比較：Ga（左）、Xe（中央）、Ar（右）。
Helios 5 DualBeamの紹介
無人運転はもとより夜間操業すらも可能にするHelios 5およびAutoTEM 5ソフトウェアの高度な自動化機能と堅牢性と安定性の向上が、どのようにして試料作製のスループットを大幅に向上させるかをご確認ください。
Toward “Damage-Free” TEM specimen preparation by Focused Ion Beam without Gallium
Diminish the challenges associated with focused ion beam (FIB) sample preparation for high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). Dr. Chengge Jiao, Staff Scientist of Applications Development at Thermo Fisher Scientific, explains how to tailor processing conditions and select the right FIB ion species for certain groups of materials to achieve optimized results.
チャンキングとアンダーカット後の、in situリフトアウトの準備ができた試料の例。AutoTEMソフトウェアインターフェースとSEMの両方で表示。側面にある大きな画像認識用マークはチャンキングの自動化に使用され、ラメラ上の小さな画像認識用マークは後に最終的な薄膜化を自動化するために使用される。
S/TEMによる5×6アレイのラメラ作製をAutoTEMソフトウェアによる完全無人操作で実施したアルミニウム試料。ラメラはアンダーカットされており、6時間でリフトアウト可能な状態となった。
DualBeamを用いて各種材質から作製したラメラ。1）アルミニウム合金、2）LEDディスプレイ、3）銅酸化物超伝導体Bi2212、4）SrTiO₃、5）触媒フィルター、6）ポリスチレン。
製造手段によるガリウムヒ素（GaAs）S/TEM試料の比較：Ga（左）、Xe（中央）、Ar（右）。
Helios 5 DualBeamの紹介
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電子顕微鏡を使用したプロセス制御
近年の産業では、確かなプロセス制御によって維持される優れた品質とスループットの両立が求められています。専用の自動化ソフトウェアを搭載したSEMおよびTEMツールは、プロセスモニタリングおよびプロセス改善のための迅速なマルチスケール情報を提供します。
品質管理と不良解析
近年の産業では、品質管理と品質保証が不可欠です。私たちは、欠陥をマルチスケールかつ多モードで分析可能なEMおよび分光ツールを提供しており、これらにより得られる信頼性の高い十分な情報によりプロセス制御および改善のための決定が可能となります。
基礎材料研究
新材料開発では、その物理的および化学的特性を最大化するために、より小さなスケールでの研究がなされています。電子顕微鏡は、マイクロスケールからナノスケールのさまざまな材料特性について重要な情報を研究者に提供します。
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材料科学向けの
電子顕微鏡サービス
最適なシステム性能をお届けするため、当社は国際的なネットワークで、分野ごとのサービスエキスパート、テクニカルサポート、正規交換部品などを提供しています。
