在討論FIB聚焦離子束技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展時(shí)，我們不得不提及其核心部件
探針。探針針尖作為直接與樣品相互作用的部分，其材料的選擇對(duì)FIB技術(shù)的加工效果及應(yīng)用范圍有著決定性影響。近年來(lái)，鎢材質(zhì)逐漸成為探針針尖的重要材料，這背后的原因值得我們深入探討。
鎢是一種具有高熔點(diǎn)的難熔金屬，其熔點(diǎn)接近5000℃，這在所有金屬中是最為突出的。這種高熔點(diǎn)特性使得鎢材質(zhì)在FIB操作過(guò)程中能夠承受高的溫度而不發(fā)生形變或損壞，保證了加工過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性。
鎢不僅熔點(diǎn)高，還具有很高的硬度和優(yōu)異的耐磨性。在FIB加工中，探針針尖需要對(duì)樣品進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的照射和加工，這就要求針尖材料具備足夠的硬度來(lái)抵抗磨損。鎢的這些性質(zhì)確保了探針在長(zhǎng)期使用過(guò)程中仍能保持尖銳，從而維持加工精度。
鎢具有良好的電導(dǎo)性和熱導(dǎo)性，這意味著在FIB操作中，由離子束撞擊產(chǎn)生的熱量和電荷可以迅速?gòu)逆u探針傳導(dǎo)出去。這種快速散熱和導(dǎo)電的能力有助于避免樣品因局部溫度過(guò)高而發(fā)生非預(yù)期的物理或化學(xué)變化，保障了加工過(guò)程的精確度和效率。
在進(jìn)行離子束加工時(shí)，探針材料應(yīng)具備良好的化學(xué)穩(wěn)定性，以避免與樣品材料發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致污染或加工誤差。鎢在常溫及高溫下均展現(xiàn)出好的化學(xué)穩(wěn)定性，這使得鎢材質(zhì)探針能夠適用于多種材料的FIB加工，包括半導(dǎo)體、金屬材料等。
鎢材質(zhì)因其高熔點(diǎn)、優(yōu)異的硬度與耐磨性、良好的電導(dǎo)性和熱導(dǎo)性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，成為了探針針尖的理想選擇。這些屬性共同作用，使鎢材質(zhì)探針在FIB加工中展現(xiàn)出持久的耐用性、高精度和廣泛的應(yīng)用范圍。
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