Was ist ein fokussierter Ionenstrahl (FIB)?
Die Fokussierte Ionenstrahltechnologie (FIB) ist zu einem wesentlichen Bestandteil moderner technologischer Fortschritte geworden, insbesondere in der Halbleiterfertigung und Nanofabrikation. Obwohl die FIB-Technologie bekannt ist, sind ihre Geschichte und Entwicklung kaum bekannt.Fokussierter Ionenstrahl (FIB) ist ein Mikroschneidinstrument, das elektromagnetische Linsen verwendet, um einen Ionenstrahl auf einen sehr kleinen Bereich zu fokussieren.Bei der FIB werden Ionen aus einer Ionenquelle beschleunigt (die meisten FIBs verwenden Ga, einige Geräte verfügen jedoch über He- und Ne-Ionenquellen) und der Strahl dann auf die Oberfläche der Probe fokussiert.CIQTEK DB550 Fokussiertes Ionenstrahl-Rasterelektronenmikroskop (FIB-SEM) Ursprung der FIB-Technologie Seit dem 20. Jahrhundert hat sich die Nanotechnologie rasant zu einem aufstrebenden Wissenschafts- und Technologiefeld entwickelt. Sie zählt heute zu den wichtigsten Bereichen des wissenschaftlichen und technologischen Fortschritts und hat als nationale Strategie erhebliche Auswirkungen auf die wirtschaftliche und soziale Entwicklung. Nanostrukturen besitzen einzigartige Eigenschaften, da ihre Struktureinheiten annähernd die Kohärenzlänge von Elektronen und die Wellenlänge von Licht erreichen. Dies führt zu Oberflächen- und Grenzflächeneffekten, Größeneffekten und Quantengrößeneffekten. Sie weisen viele neuartige Eigenschaften in den Bereichen Elektronik, Magnetismus, Optik und Mechanik auf und bergen ein enormes Potenzial für die Anwendung in Hochleistungsgeräten. Die Entwicklung neuartiger nanoskaliger Strukturen und Geräte erfordert die Weiterentwicklung präziser, mehrdimensionaler und stabiler Mikro-Nanofabrikationstechniken. Mikro-Nanofabrikationsprozesse sind umfangreich und umfassen üblicherweise Techniken wie Ionenimplantation, Photolithografie, Ätzen und Dünnschichtabscheidung. In den letzten Jahren wurde die Focused Ion Beam (FIB)-Technologie aufgrund des Trends zur Miniaturisierung moderner Fertigungsprozesse zunehmend bei der Herstellung von Mikro- und Nanostrukturen in verschiedenen Bereichen eingesetzt und hat sich zu einer unverzichtbaren und wichtigen Technik in der Mikro- und Nanofabrikation entwickelt.Die FIB-Technologie basiert auf konventionellen Ionenstrahl- und fokussierten Elektronenstrahlsystemen und ist im Wesentlichen identisch. Im Vergleich zu Elektronenstrahlen tastet FIB die Probenoberfläche mit einem Ionenstrahl ab, der von einer Ionenquelle nach Beschleunigung und Fokussierung erzeugt wird. Da Ionen eine viel größere Masse als Elektronen besitzen, sind selbst die leichtesten Ionen, wie z. B. H+-Ionen, über 1800-mal so schwer wie Elektronen. Dadurch erreicht der Ionenstrahl nicht nur ähnliche Bildgebungs- und Belichtungsfähigkeiten wie Elektronenstrahlen, sondern nutzt auch die hohe Masse der Ionen, um Atome von festen Oberflächen abzusputtern, was ihn zu einem direkten Bearbeitungswerkzeug macht. Durch Kombination mit chemischen Gasen kann FIB auch die Ablagerung...