本文标题："场离子显微镜固体样品表面原子的图像成像的特点"
发布者：yiyi ------ 分类: 行业动态 ------
人浏览过-----时间：2015-10-29 16:28:12
场离子显微镜固体样品表面原子的图像成像的特点
原子探针是场离子显微镜和单离子灵敏质谱仪的组合体。在
场离子显微镜中，由场电离作用产生的正电荷气体离子被用来生
成固体样品表面原子的图像。通过场蒸发，样品表面的原子层可以
逐层被电离和剥落。这能将材料原子细节的三维结构成像，同时也
提供了质谱分析的离子源。从同一区域产生的场电离和场蒸发的
离子的径迹几乎是相同的，因此，样品的选区的化学分析能够实
现。样品被固定在方向可调的装置上，成像荧光屏中心所开的小孔
将场离子显微镜和质谱仪连为一体，正是这样的设计安排，才可能
鉴别单个成像的原子。
场离子显微镜中一个重要的概念是最佳成像电场(BIF)或最
佳成像电压(BIV)。对一种给定的成像气体，最佳成像电场是得到
最好的整个的成像衬度的电场。对一个给定曲率半径的样品，这对
应着一个特定使用电压，称之为最佳成像电压。如果使用的电压太
低，从样品表面产生的离子流不足以形成满意的图像；如果使用的
电压太高，在整个样品尖端表面上将形成均匀的电离，从而减小了
图像的衬度。所以，最佳成像电压的条件对应着与表面特征相关的
场电离过程的最佳调整，通常这可以用眼睛在±1—2％范围之内
来调节。
在足够强的电场条件下，将产生场解吸和场蒸发。这些过程在
场离子显微镜的操作中用于以下几个目的：
(1)从样品顶端区域电离和去除污染物、吸附层和氧化物等，
为观察分析而生成一个原子级清洁表面。
(2)平滑样品顶端表面的突起和毛刺，从而产生一个规则、平
滑的尖端形状的样品。
(3)控制样品材料逐个原子层的连续剥落，以便在原子尺度
研究样品的三维特性。
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