Introduction to Focused Ion Beams: Instrumentation, Theory, Techniques and Practice

ابزار پرتو یون متمرکز (FIB) از زمان آغاز به کار دوره بلوغ شدیدی را تجربه کرده است. تکنیک‌ها و برنامه‌های جدید متعددی به ثمر نشسته‌اند و در چند سال گذشته، FIB به عنوان چیزی بیش از یک ابزار آماده‌سازی نمونه گران‌قیمت، پذیرفته شده است. این ابزار جای خود را در میان مجموعه ابزارهای رایج موجود در آزمایشگاه‌های تحلیلی و پزشکی قانونی، دانشگاه‌ها، موسسات تحقیقاتی زمین‌شناسی، پزشکی و بیولوژیکی و کارخانه‌های تولیدی باز کرده است.

اگرچه کاربرد FIB به آماده‌سازی نمونه‌ها برای تجزیه و تحلیل بعدی توسط سایر تکنیک‌های تحلیلی محدود نمی‌شود، اما در زمینه آماده‌سازی نمونه TEM انقلابی ایجاد کرده است. FIB همچنین برای تهیه نمونه برای بسیاری از تکنیک های تحلیلی دیگر استفاده شده است و طیف گسترده ای از قابلیت های دیگر را ارائه می دهد. در حالی که جریان اصلی استفاده از FIB در صنعت نیمه هادی ها باقی مانده است، استفاده از FIB به برنامه های کاربردی در متالورژی، سرامیک، کامپوزیت ها، پلیمرها، زمین شناسی، هنر، زیست شناسی، داروسازی، پزشکی قانونی و سایر رشته ها گسترش یافته است. رویه های خودکار کامپیوتری برای استفاده بدون مراقبت از FIB و ابزارهای پلت فرم دوگانه پیکربندی شده اند. کاربردهای جدید FIB و ابزار دقیق با پلتفرم دوگانه به طور مداوم برای شناسایی مواد و فناوری نانو در حال توسعه هستند. ماهیت مکانی خاص قابلیت های آسیاب و رسوب گذاری FIB امکان آماده سازی و پردازش مواد را به روش هایی فراهم می کند که فقط با تصورات فرد محدود می شود.

مقدمه ای بر پرتوهای یون متمرکزبه سمت تکنیک ها تنظیم شده است. و برنامه های کاربردی بخش اول این کتاب اصول ابزار دقیق FIB، فرز و قابلیت های رسوب را معرفی می کند. فصل اختصاص داده شده به فعل و انفعالات یون-جامد ارائه شده است تا کاربر FIB بتواند بفهمد کدام پارامترها بر رفتار آسیاب FIB تأثیر می‌گذارند. بقیه کتاب بر نحوه تهیه و تجزیه و تحلیل نمونه‌ها با استفاده از FIB و ابزارهای مرتبط تمرکز دارد و کاربردها و تکنیک‌های خاصی از استفاده از تکنیک‌های فرز، رسوب‌گذاری و دو پلت فرم FIB را ارائه می‌کند. این تنها متنی است که نظریه‌ای را که مستقیماً با برنامه‌ها مرتبط است مورد بحث و بررسی قرار می‌دهد و تنها متنی است که کاربردها و تکنیک‌های گسترده مورد استفاده در FIB و ابزارهای پلتفرم دوگانه را مورد بحث قرار می‌دهد.

The focused ion beam (FIB) instrument has experienced an intensive period of maturation since its inception. Numerous new techniques and applications have been brought to fruition, and over the past few years, the FIB has gained acceptance as more than just an expensive sample preparation tool. It has taken its place among the suite of other instruments commonly available in analytical and forensic laboratories, universities, geological, medical and biological research institutions, and manufacturing plants.

Although the utility of the FIB is not limited to the preparation of specimens for subsequent analysis by other analytical techniques, it has revolutionized the area of TEM specimen preparation. The FIB has also been used to prepare samples for numerous other analytical techniques, and offers a wide range of other capabilities. While the mainstream of FIB usage remains within the semiconductor industry, FIB usage has expanded to applications in metallurgy, ceramics, composites, polymers, geology, art, biology, pharmaceuticals, forensics, and other disciplines. Computer automated procedures have been configured for unattended use of FIB and dual platform instruments. New applications of FIB and dual platform instrumentation are constantly being developed for materials characterization and nanotechnology. The site specific nature of the FIB milling and deposition capabilities allows preparation and processing of materials in ways that are limited only by one's imagination.

Introduction to Focused Ion Beams is geared towards techniques and applications. The first portion of this book introduces the basics of FIB instrumentation, milling, and deposition capabilities. The chapter dedicated to ion-solid interactions is presented so that the FIB user can understand which parameters will influence FIB milling behavior. The remainder of the book focuses on how to prepare and analyze samples using FIB and related tools, and presents specific applications and techniques of the uses of FIB milling, deposition, and dual platform techniques. This is the only text that discusses and presents the theory directly related to applications and the only one that discusses the vast applications and techniques used in FIBs and Dual platform instruments.