ZEISS/蔡司Crossbeam 350 Crossbeam 550雙束電鏡

相關型號：Crossbeam Laser

ZEISS/蔡司Crossbeam 350 Crossbeam 550雙束電鏡系列結(jié)合了高分辨率場發(fā)射掃描電鏡（FE-SEM）的出色成像和分析性能，以及新一代聚焦離子束（FIB）的優(yōu)異加工能力。無論是用于多用戶實驗平臺，還是科研或工業(yè)實驗室， 利用Crossbeam系列模塊化的平臺設計理念，您可基于自身需求隨時升級儀器系統(tǒng)（例如使用LaserFIB進行大規(guī)模材料加工）。在加工、成像或是實現(xiàn)三維重構(gòu)分析時，Crossbeam系列將大大提升您的聚焦離子束（FIB）應用效率。

產(chǎn)品優(yōu)勢

配置Gemini光學系統(tǒng)的蔡司雙束電鏡Crossbeam系列

使您的掃描電鏡具備強大的洞察力

·       通過樣品臺減速技術（Tandem decel，新型蔡司Gemini電子光學系統(tǒng)的一項功能）實現(xiàn)低電壓電子束分辨率提升高達30%。

·       使用Gemini電子光學系統(tǒng)，您可以從高分辨率掃描電鏡（SEM）圖像中獲取真實的樣品信息。

·       在進行高度靈敏表面二維成像或三維斷層成像時，您可以信賴蔡司雙束電鏡Crossbeam系列的性能。

·       即使在使用非常低的加速電壓時也可獲得高分辨率、高對比度和高信噪比的清晰圖像。

·       借助一系列的探測器實現(xiàn)樣品的表征；使用Inlens EsB探測器獲得更純的材料成分襯度。

·       使用低電壓表征不導電樣品，消除荷電效應的影響。

提升您的聚焦離子束（FIB）樣品制備效率

·       得益于智能聚焦離子束（FIB）的掃描策略，移除材料相比以往實驗快40%以上。

·       鎵離子FIB鏡筒Ion-sculptor采用了全新的加工方式：盡可能減少樣品損傷，提升樣品質(zhì)量，從而加快實驗進程。

·       使用高達100 nA的離子束束流，高效而精確地處理樣品，并保持高分辨率。

·       制備TEM樣品時，請使用鎵離子FIB鏡筒Ion-sculptor的低電壓功能：獲得超薄樣品的同時，盡可能降低非晶化損傷。

在您的雙束電鏡分析中體驗出色的三維空間分辨率

·       體驗整合的三維能譜和EBSD分析所帶來的優(yōu)勢。

·       在切割、成像或執(zhí)行三維分析時，Crossbeam系列將提升您的FIB應用效率。

·       使用優(yōu)良的快速精準三維成像及分析軟硬件包——Altas 5來擴展您的Crossbeam性能。

·       使用Atlas 5中集成的三維分析模塊可在三維斷層成像過程中進行EDS和EBSD分析。

·       雙束電鏡的斷層成像可獲得優(yōu)異的三維空間分辨率和各向同性的三維體素尺寸；使用Inlens EsB探測器探測小于3 nm的深度，可獲得極表面的材料成分襯度圖像。

·       在加工過程中收集連續(xù)切片圖像以節(jié)省時間；精確的體素尺寸和自動流程保證圖像質(zhì)量。

Crossbeam系列

蔡司雙束電鏡Crossbeam系列

Crossbeam 350

利用低真空操作，使用可變壓力模式對含有氣體或帶電的樣品進行原位實驗。通過Gemini電子光學系統(tǒng)和鎵離子FIB鏡筒Ion-sculptor，實現(xiàn)高質(zhì)量成像。

Crossbeam 550

為您進行要求苛刻的材料表征并選擇適合您的樣品尺寸——標準尺寸或大尺寸。Gemini 2電子光學系統(tǒng)即使在低電壓和高束流條件下亦可提供高分辨率。如需在高束流條件下獲得高分辨率圖像以及進行快速分析，這無疑是您的理想之選。

Crossbeam Laser

用于切割大量材料和制備大樣品的儀器——交換艙內(nèi)的飛秒激光助力原位研究，避免了艙室污染，并可配置于Crossbeam 350和550，快速找到深埋結(jié)構(gòu)的入口以及制備要求苛刻的結(jié)構(gòu)（如原子探針樣品）。

Correlative Cryo Workflow（冷凍關聯(lián)工作流程）

這種用于在冷凍條件下進行TEM薄片制備和體積成像的解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)接近原生狀態(tài)的成像。關聯(lián)寬場顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡和雙束電鏡， 同時保持多功能雙束電鏡的靈活性。

工作流程

加裝飛秒激光系統(tǒng)的蔡司雙束電鏡Crossbeam Laser工作流程

LaserFIB工作流程助力您實現(xiàn)高分辨率成像和高通量分析

快速到達感興趣的深埋位置，進行跨尺度的關聯(lián)工作流程，通過大體積分析獲得更好的樣本代表性，并執(zhí)行三維成像和分析。為您的Crossbeam系列加裝飛秒激光系統(tǒng)，大幅度提升樣品制備效率。

·       快速實現(xiàn)深埋結(jié)構(gòu)的表征。

·       制備超大截面（寬度和深度可達毫米級）。

·       通過飛秒激光系統(tǒng)在真空環(huán)境中對樣品進行加工，有效避免熱效應對樣品的損傷。

·       激光加工在獨立的艙室內(nèi)完成，不會污染電鏡主艙室和探測器。

·       可與三維X射線顯微鏡進行關聯(lián)，精準定位深埋在樣品內(nèi)部的感興趣區(qū)域（ROI）。

1.執(zhí)行激光加工的設置步驟
將樣品裝載到樣品夾上并傳送到雙束電鏡主艙室導入、覆蓋和對齊蔡司關聯(lián)工作區(qū)的三維X射線數(shù)據(jù)或二維光學顯微鏡圖像等找到您的感興趣區(qū)域，獲取參考圖像

2.對齊掃描電鏡和激光坐標

·       使用SEM掃描四個樣品架基準點以鎖定樣品和SEM坐標

·       將樣品運送到集成飛秒（fs）激光室

·       使用飛秒激光掃描四個樣品架基準點以鎖定樣品和激光坐標

·       SEM和激光坐標現(xiàn)已對齊

自上而下的SEM視圖

橫截面SEM視圖

3.加工大量材料

·       繪制您的激光圖案

·       曝光您的激光圖案

·       以優(yōu)于2μm的目標精度快速去除大量材料

FIB拋光橫截面

橫截面，顯示缺陷的細節(jié)

4.將樣品傳送到雙束電鏡主艙室，讓您的雙束電鏡繼續(xù)工作

·       已經(jīng)能夠觀察到微結(jié)構(gòu)細節(jié)

·       根據(jù)高分辨率成像的需要執(zhí)行FIB拋光

·       使用新穎的工作流程創(chuàng)建TEM和原子探針樣品

·       通過即時SEM反饋，快速優(yōu)化激光方案

TEM薄片制備的工作流程

高效率、高質(zhì)量地完成樣品制備

導航到您的感興趣區(qū)域

TEM薄片制備對于幾乎每一位雙束電鏡用戶顯得至關重要。蔡司為特定位置的樣品制備提供自動化工作流程，加工所得薄片適用于原子級別的高分辨率TEM和STEM成像和分析。導航到樣品的感興趣區(qū)域（ROI），為您從大塊樣品中提取包括感興趣區(qū)域（ROI）在內(nèi)的TEM薄片，以進行大體積切割或挖槽，并在適當?shù)奈恢眠M行提取和減薄。

1.自動導航到樣品的感興趣區(qū)域（ROI）

·       無需耗時搜索感興趣區(qū)域（ROI）即可開始工作流程

·       使用交換艙內(nèi)的導航攝像頭定位樣本

·       集成的用戶界面可以輕松導航到您的感興趣區(qū)域（ROI）

·       讓您受益于SEM的大型、無失真視場

2.自動樣品制備（ASP）可從大塊樣品中制備薄片

·       通過簡單的三步流程開始制備

·       定義配方，包括漂移校正、沉積以及粗磨和細磨

·       FIB鏡筒的離子光學器件可實現(xiàn)高通量工作流程

·       復制配方并根據(jù)要求重復操作，以開始批量制備

3.提取薄片

·       裝入顯微操作器并將薄片連接

·       從大塊樣品上切下薄片

·       然后可以提取薄片并可以運送到TEM網(wǎng)格

4.減薄：最后一步很關鍵，因為它決定了您的TEM薄片質(zhì)量

·       該儀器的設計使您能夠?qū)崟r監(jiān)測減薄過程，獲得所需薄片厚度

·       同時使用兩個監(jiān)測器信號來判斷薄片厚度，一方面您可獲得可重復制作的最終厚度（使用SE探測器），一方面您可控制表面質(zhì)量（使用Inlens SE探測器）

·       制備高質(zhì)量樣品，其非晶化可忽略不計

冷凍條件下的TEM薄片制備和體積成像

蔡司冷凍配件工具包的組件

冷凍電鏡技術可以檢查接近原生狀態(tài)的細胞結(jié)構(gòu)。然而，用戶面臨著復雜的挑戰(zhàn)，例如冷凍樣品制備、去玻璃化、冰污染、樣品丟失或不同成像模式之間無法關聯(lián)。蔡司冷凍關聯(lián)工作流程（Correlative Cryo Workflow）通過簡單易用的無縫工作流程，關聯(lián)寬場顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡和雙束電鏡，以實現(xiàn)體積成像和TEM薄片的高效制備。該解決方案提供了針對冷凍關聯(lián)工作流程需求而優(yōu)化的硬件和軟件，從熒光大分子的定位到高襯度體積成像和用于冷凍電子斷層成像的薄片減薄。

接近原始狀態(tài)的成像

·       多模式間無縫銜接的冷凍關聯(lián)工作流程。保護樣品不受到去玻璃化和冰污染的影響。

·       高分辨率冷凍熒光成像。

·       高對比度冷凍三維結(jié)構(gòu)成像和三維重建。

·       用于冷凍透射的薄片制備。

·       用于滿足冷凍和室溫情況下的多種需求。

簡化的工作流程，助力您專注研究
蔡司冷凍關聯(lián)工作流程（Correlative Cryo Workflow）幫助您輕松應對來自冷凍條件下聯(lián)接不同成像方式的挑戰(zhàn)。該工作流程可以聯(lián)接光學顯微鏡和電子顯微鏡，從而實現(xiàn)體積成像和TEM薄片的高效制備。專用配件簡化工作流程，實現(xiàn)冷凍樣品在顯微鏡之間的安全轉(zhuǎn)移。蔡司聯(lián)用軟件ZEN Connect保障您的數(shù)據(jù)管理，讓您對整個工作流程中所得數(shù)據(jù)均了如指掌。結(jié)合一系列處理工具，幫助您獲得更佳的成像結(jié)果。

優(yōu)異的部件為您帶來出色的數(shù)據(jù)質(zhì)量
得益于高兼容性的冷凍物鏡和高靈敏度的Airyscan探測器，蔡司LSM系統(tǒng)讓您能夠以高分辨率探測和定位蛋白質(zhì)和細胞結(jié)構(gòu)，同時溫和的激光和恒定的低溫系統(tǒng)防止您的樣品產(chǎn)生去玻璃化效應。即使不對您的樣品進行重金屬染色，蔡司雙束電鏡Crossbeam系列可以讓您獲得高對比度的三維結(jié)構(gòu)成像。無論您是否跟進后續(xù)的TEM研究，這兩種模式均為研究超微結(jié)構(gòu)提供了有價值的功能和結(jié)構(gòu)信息。

多功能解決方案，讓成像平臺保持高效工作
不同于其他解決方案，該工作流程涉及的蔡司顯微鏡不僅可用于冷凍顯微鏡技術，也可用于室溫的應用，這一點在顯微鏡不能用于冷凍實驗的情況下尤其有益。將設備從冷凍狀態(tài)轉(zhuǎn)換為室溫狀態(tài)非常快速且無需專業(yè)技術，這種靈活性為用戶提供了更多的實驗時間，成像平臺可以從更高的利用率和更快的投資回報中受益。

應用

材料科學

能源材料
鋰離子電池關鍵特征的橫截面以及LiMn2O4陰極材料的三維斷層掃描和三維分析。橫截面的特寫顯示了一張Inlens SE圖像上的表面信息A）。EDS 圖像中鑭（紅色）和錳（綠色）的分布B）。

工程材料
通過飛秒激光在銅半圓網(wǎng)格上制備H-bar薄片。左邊的薄片寬400 μm，深215 μm，頂部存在約20 μm的厚度。由飛秒激光在34秒內(nèi)加工完成。接下來FIB減薄步驟中需要的工作量大大減少。

工程材料
飛秒激光加工關鍵特點：經(jīng)全自動加工而成的高熵合金壓縮測試微柱陣列。

電子元件和半導體

電子元件
用激光加工電子元器件，從而達到深埋在860 µm以下的感興趣區(qū)域（ROI）。

3D-NAND-FIB-SEM斷層掃描
在3D NAND樣本（商業(yè)購買所得）中獲取的雙束電鏡斷層掃描數(shù)據(jù)集。樣品包裝已打開，且樣品被機械拋光至頂端字行處。數(shù)據(jù)采集是在蔡司雙束電鏡Crossbeam 550上使用蔡司Atlas 3D完成的。體素大小為4 x 4 x 4 nm3。
左：完整2 x 4 x 1.5 µm3體積的三維渲染
中：2 x 1.5 x .7 µm3大小的虛擬子體積，從上層到下層過渡區(qū)域的數(shù)據(jù)集中提取。
右：從體積中截取的單個水平切片，顯示從上而下的字行視圖。

電控器件——絕緣柵雙極晶體管
絕緣柵雙極晶體管（IGBT）器件分析。此分析全部在蔡司雙束電鏡Crossbeam 550上完成。
首先，切割柵電極的FIB橫截面，暴露出不規(guī)則分布的暗特征（頂部）。
其次，從該橫截面的左側(cè)部分制備薄片，并通過30 kV STEM-in-SEM成像。這里顯示的明場STEM圖像顯示了特征是結(jié)晶沉淀物（底部）。
第三，薄片的EDS元素面分析表明沉淀物是硅（右）。

三維堆疊芯片互連
蔡司雙束電鏡Crossbeam Laser提供快速、高質(zhì)量的深埋在760 µm以下的銅柱微凸塊橫截面，總時間<1小時。
左：三維集成電路（IC）覆晶，用于通過激光加工和FIB拋光進行微凸塊成像。
右：使用背散射電子獲得的直徑為25 µm的微凸塊圖像。