[發明專利]一種用于裝載近局域電極的雙束系統樣品臺

有效

• 申請號: 201810977038.2
• 申請日: 2018-08-26
• 公開（公告）號: CN109346391B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 沙剛;吳琴莉;靳慎豹;胡蓉
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01J37/20
• 分類號: H01J37/20;H01J37/28
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發明涉及一種用于裝載近局域電極的聚焦離子束/掃描電鏡雙束系統樣品臺。該樣品臺包括：樣品臺主體，燕尾形樣品槽，方形卡槽，內六角緊定螺釘以及固定桿，固定桿與樣品臺主體底部垂直。樣品臺主體內設置有燕尾形樣品槽；燕尾形樣品槽用于裝載近局域電極；燕尾槽底部設置有方形卡槽，方形卡槽用于卡緊近局域電極底部的銷釘；內六角緊定螺釘通過方形卡槽頂住近局域電極底部的銷釘以進一步固定近局域電極；固定桿用于連接聚焦離子束/掃描電鏡雙束系統旋轉底座。在該發明的使用過程中，樣品臺與近局域電極依靠機械固定，能有效防止近局域電極的移動，使其工作穩定可靠，有效提高設備效率。

技術領域

本發明涉及三維原子探針設備技術領域，尤其是涉及一種用于裝載近局域電極的雙束系統樣品臺。

背景技術

三維原子探針是一種原子尺度的高空間分辨率的材料表征技術。該技術可以提供材料在小體積中精確的成分信息，其應用范圍從傳統金屬材料到半導體納米電子器件，并逐漸擴展到有機和生物材料，對研究開發新材料有重要意義。

三維原子探針基于“場蒸發”原理，通過在樣品上施加一個強電壓脈沖或者激光脈沖，使其表面原子電離，而后在電場力作用下沿著特定的投射軌跡向探測器加速飛去，探測器通過記錄離子打在探測器上的位置和時間完成數據的采集。近局域電極放置在樣品前面與高壓脈沖器相連，通過減小電場因子，使用較低的高電壓就能實現更高電場的集中效應。在數據采集過程中，樣品經常會發生斷裂，斷裂的部分便粘附在近局域電極表面，導致近局域電極產生污染，這將會影響后續的數據采集。在實驗數據采集過程中要求電極表面自身的清潔度高，才能保證探測器上采集到的離子為樣品上的離子，而非存在于電極表面的雜質離子。

傳統的受污染的近局域電極的處理方法，往往是將使用后的近局域電極放入三維原子探針設備一級真空倉中進行等離子清洗，在150℃下清洗8-12個小時，這對于受污染不太嚴重的近局域電極較為有用，但是對于表面有大尺寸污染物的受污染嚴重的近局域電極清洗作用很微弱，只能做報廢處理返回工廠重新加工，因此傳統的清洗方法存在很大的局限性：近局域電極使用壽命短，資金成本高，購置電極的周期長影響設備正常使用。

一種新型的清理方法是通過聚焦離子束/掃描電鏡雙束系統，運用離子束流環技術將鎵離子轟擊近局域電極表面，使近局域電極表面的污染物在鎵離子作用下被擊離，從而達到清理的目的。

該種近局域電極的清理方法，采用環狀的聚焦離子束清理三維原子探針近局域電極中心的環狀內表面。將所述聚焦離子束的環切環的外環與三維原子探針近局域電極中心環上的突起缺陷的根部對齊，環切環的內環與中心環上突起缺陷的頂端邊緣對齊，從而將突起缺陷清理掉。

發明內容

本發明的目的在于提供一種裝載近局域電極的雙束系統樣品臺。

實現本發明目的提供技術方案如下：

一種用于裝載近局域電極的聚焦離子束/掃描電鏡雙束系統樣品臺，樣品臺包括：

樣品臺主體，燕尾形樣品槽，方形卡槽，內六角緊定螺釘以及固定桿，固定桿與樣品臺主體底部中心垂直；樣品臺主體內設置有燕尾形樣品槽；燕尾形樣品槽用于裝載近局域電極；燕尾形樣品槽底部設置有方形卡槽，方形卡槽用于卡緊近局域電極；內六角緊定螺釘通過方形卡槽頂住近局域電極底部的銷釘以進一步固定近局域電極；固定桿用于連接聚焦離子束/掃描電鏡雙束系統旋轉底座。

進一步的，樣品臺主體上設有燕尾形樣品槽。

進一步的，固定桿一端與聚焦離子束/掃描電鏡雙束系統旋轉底座連接，一端與樣品臺主體連接；與儀器旋轉底座連接部分其形狀要與底座預留連接裝置匹配，高度根據儀器需要確定。

進一步的，樣品臺的材質為硬質鋁合金。

進一步的，燕尾形樣品槽倒角為60°。