fib deposition的原理

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新型氟离子电池FIB介绍

新型氟离子电池FIB介绍

新型氟离子电池FIB介绍锂离子电池LIB大家的都不陌生,锂离子电池通过Li+在正负极之间往返穿梭,反复在嵌入和脱出正负极的晶体结构,从而实现储能的目的。

其实能够在正负极之间携带电荷的离子很多,例如H+、Na+、Mg2+等都可以作为正负极之间的载流子。

Li+由于质量轻、电势低的优势,能够显著的提高储能电池的能量密度,因此被广泛的作为正负极之间的载流子使用,也就是我们常见的锂离子电池LIB。

但是锂资源有限,价格居高不下,导致锂离子电池的价格较高,影响了锂离子电池的普及,特别是在电动汽车这种对锂离子电池需求量巨大的领域,对储能电池的价格非常敏感,因此人们尝试开发单位Wh成本更低的储能电池,例如Na离子电池、Al离子电池等。

在众多的新型电池中有一只神秘的力量异军突起,这就是我们今天要向大家介绍的氟离子电池FIB。

在元素周期表中,F元素是电负性最高的元素,因此F原子一但得到电子成为F-,就变得十分稳定,因此F-非常适合作为电池中的载流子。

关于氟离子电池的报道最早可以追溯到40年前,但是直到Reddy和Fichtner使用LaF3和BaF2作为固态电解质,金属氟化物和金属铈分别作为正极和负极,才使氟离子电池真正引起了人们的重视。

氟离子电池的工作原理如下图所示[1],这其中BiF3为正极,Mg为负极,放电的时候Mg被氧化转变为MgF2,而BiF3被还原为Bi金属。

金属氟化物一般都具有高容量的特性,例如BiF3,CuF2和FeF3等材料的理论容量分别达到302mAh/g,528mAh/g和712mAh/g,这就使得氟离子电池在重量能量密度上具有先天优势,同时由于金属氟化物的质量密度一般较高,因此氟离子电池也能够获得很高的体积能量密度。

相比于Li资源,含氟化合物的储量十分丰富(例如常见的萤石(GaF2)等),价格便宜,使得氟离子电池无论是从能量密度,还是成本和可持续性上都要比锂离子电池具有优势,因此氟离子近年来吸引了广泛的关注。

fib等离子烧蚀加工

fib等离子烧蚀加工

fib等离子烧蚀加工
FIB等离子烧蚀加工是一种高精度的微纳加工技术,它利用离子束和等离子体的作用,对材料进行刻蚀和加工。

该技术具有高精度、高效率、低损伤等优点,被广泛应用于微电子、光电子、生物医学等领域。

FIB等离子烧蚀加工的原理是利用离子束轰击材料表面,使其产生等离子体,然后利用等离子体对材料进行刻蚀和加工。

离子束的能量和流
量是影响加工效果的关键因素,通常需要根据不同的材料和加工要求
进行调整。

FIB等离子烧蚀加工具有高精度的优点,可以实现亚微米级别的加工精度。

同时,它还可以在非常小的区域内进行加工,例如在芯片上进行
局部修复和改良。

这种技术还可以用于制作微型器件和纳米结构,例
如纳米线、纳米点等。

除了高精度和高效率外,FIB等离子烧蚀加工还具有低损伤的优点。

由于离子束的能量比较低,因此在加工过程中不会对材料产生过多的热
损伤和辐射损伤。

这使得该技术可以用于对材料进行精细加工,同时
不会对材料的性能产生不利影响。

总之,FIB等离子烧蚀加工是一种非常重要的微纳加工技术,它在微电
子、光电子、生物医学等领域都有广泛的应用。

随着科技的不断发展,该技术将会得到更广泛的应用和发展。

fib deposition的原理

fib deposition的原理

fib deposition的原理Fib沉积(Fib deposition)是一种常用的纳米级材料制备技术,它基于纤维素的沉积原理。

纤维素是一种主要存在于植物细胞壁中的有机化合物,具有高度结晶性和机械强度,因此在纳米材料合成和纳米器件制备中具有重要应用前景。

Fib沉积技术的原理是通过控制纤维素的生物合成过程,使其在特定条件下形成纤维状结构,并在纤维表面上沉积所需的功能性材料。

具体而言,该技术主要包括以下几个步骤:1. 纤维素的提取:纤维素可以从植物细胞壁中提取出来,常见的提取方法包括化学法、生物法和物理法等。

提取纤维素的关键是保持其结晶性和分散性,以便后续的纤维沉积过程。

2. 纤维沉积:将提取的纤维素溶液均匀涂覆在基板或模板上,并通过控制温度、湿度和pH值等参数,使纤维素在表面上形成纤维状结构。

这些纤维可以具有不同的形态和尺寸,如直径可调控的纳米纤维、微米级的纤维束等。

3. 功能材料的沉积:在纤维表面上沉积所需的功能性材料,如金属、半导体、聚合物等。

这一步骤可以通过物理气相沉积、溶液法沉积、电化学沉积等不同的方法实现。

功能材料的沉积可以赋予纤维以特定的物理、化学或生物性能,从而扩展其应用领域。

4. 结构调控和性能优化:通过调节纤维素的生物合成条件、功能材料的沉积参数以及后续的热处理、表面修饰等工艺,可以实现纤维结构和性能的优化。

例如,可以通过改变纤维直径、调节功能材料的分布和形态等手段,实现对纤维性能的精确调控。

Fib沉积技术具有许多优势和应用前景。

首先,纤维素作为一种天然可再生材料,具有良好的生物相容性和生物降解性,因此纳米纤维沉积的材料在生物医学领域具有广泛的应用潜力。

其次,纤维素的结晶性和机械强度使得纤维沉积的材料具有优异的力学性能,可用于制备高性能纳米复合材料和纳米器件。

此外,Fib沉积技术还可以与其他纳米制备技术相结合,如纳米压印、溶胶凝胶法等,进一步扩展其应用范围。

Fib沉积技术基于纤维素的生物合成原理,通过控制纤维素的沉积和功能材料的沉积过程,实现对纤维结构和性能的精确调控。

fib离子束沉积的原理

fib离子束沉积的原理

fib离子束沉积的原理fib离子束沉积的原理1. 介绍离子束能量沉积(Focused Ion Beam, FIB)是一种先进的材料加工技术,利用高能离子束对材料进行精确修复、刻蚀和加工。

本文将从浅入深,介绍FIB离子束沉积的原理。

2. 离子束生成离子束系统是FIB技术的核心部分,能够产生高能的离子束。

通常使用离子源和离子加速装置来生成离子束。

离子源离子源通常使用金属或气体靶材,通过高温、电子轰击或化学反应产生离子。

离子源中的离子被电场加速形成离子束。

离子加速离子加速装置将离子束的能量提高至所需的能量水平。

通过调节加速电压和离子束的传输距离,可以控制离子束的能量和聚焦度。

3. 离子束沉积原理离子束沉积是通过高能离子束对材料进行撞击,使其发生物理或化学反应,从而改变材料的性质或形貌。

物理效应离子束撞击材料表面时,会发生以下物理效应: - 离子的动能转化为材料内能,使材料加热,产生热应变和相变现象。

- 离子与材料原子发生碰撞,引起原子的位移、排列和表面重组。

- 离子束的能量沉积在材料中形成能量密集区,导致局部熔化、烧蚀或溶解。

化学效应离子束还可以引起材料的化学反应,例如: - 离子与材料原子发生化学反应,生成新的化合物。

- 离子束激发材料内部原子或分子,使其发生电子激发、离解和电离。

4. 应用领域FIB离子束沉积技术在以下领域有广泛的应用: - 微电子学:用于IC芯片的修复和改造。

- 材料科学:用于微纳加工、表面改性和纳米结构的制备。

- 生命科学:用于细胞操作、组织切片和生物样品制备。

5. 结论FIB离子束沉积技术利用高能离子束的物理和化学效应,对材料进行精确的修复、刻蚀和加工。

它在微电子学、材料科学和生命科学等领域具有广泛的应用前景。

作为资深的创作者,了解和掌握FIB离子束沉积的原理,将能够更好地应用和推动该技术的发展。

6. FIB离子束沉积的优势和挑战优势•高精度:FIB离子束沉积可以实现亚微米级别的加工精度,适用于高精度微纳加工需求。

聚焦离子束(FIB)系统结构原理和用途-驰奔的日志-网易博客

聚焦离子束(FIB)系统结构原理和用途-驰奔的日志-网易博客

聚焦离子束(FIB)系统结构原理和用途-驰奔的日志-网易博客示意图聚焦离子束系统(FIB-focused ion beam)商业化制造已经接近30年。

最初主要供应给大型半导体制造商。

聚焦离子束FIB,利用镓离子在很高的空间分辨率下切割去除材料。

这样可以在样品特殊的位置制作剖面(断面)。

样品既可以直接在FIB中研究,也可以转移到扫描电镜或者透射电镜中进行精细分析。

当镓离子和一定气体作用,它也有可能沉积材料。

因此FIB在很广阔的应用范围内能被用于多功能工具使用。

FIB系统的操作除了不用电子束以外和扫描电镜工作方式非常相似。

大多数FIB系统装备液态金属离子源(LMIS),加热的同时伴随一定的拔出电压,获得镓离子束。

通过一套电子透镜精细聚焦的镓离子束,在束偏转线圈的作用下,形成扫描光栅。

离子束的能量分散约为5ev,为了降低像差,在离子束光轴上设置光阑,为了消除象散,使用八级线圈作为消象散器。

如果是合金离子源,通过质量选择器来选择离子。

离子束可通过溅射对样品局部进行移除,局部沉积,也可以材料FIB 表面成像。

由于离子束加工刻蚀的图案不是连续的,因此需要Beam blanking装置。

这个和电子束曝光机中的功能是相同的。

由于电磁透镜的聚焦力直接与荷质比相关,不可能制造电磁透镜(这需要几公里的线圈)用于聚焦离子。

因此聚焦和离子束的各种操作都是采用静电透镜。

而不是用于电子的磁透镜。

最小束斑尺寸的限制:主要:由于空间电荷效应,在离子源处形成的能量分散,引起的色差。

其次:静电透镜的球面像差。

最终FIB的空间分辨率限度取决于与样品作用下的信噪比,通常为10nm。

真空系统:离子束需要真空度较高,10的负6Pa.如左图所示,镓初级离子束轰击样品表面,从样品表面溅射出少量二次离子或者中性原子,初级离子束也产生二次电子(ISE)。

当初级离子束在样品表面光栅扫描的时候,通过收集溅射离子或者二次电子(ISE)形成图像在低束流下,很少的材料被溅射,现代FIB系统,能够实现4-6nm的图像分辨率。

fib镀pt的原理

fib镀pt的原理

fib镀pt的原理
FIB(聚焦离子束)是一种精密加工技术,通过电子束或离子束与物质相互作用来制造或修改微小物体。

FIB制备样品时,先在电子束下找到制备样品的位置,样品表面镀上Pt作为保护层,把样品的前后部分均挖开,形成一薄片,再把底部和侧边挖断之后用Easylift针把样品提取出来,放置在铜网上。

至于Pt的镀层原理,通常涉及离子束与物质相互作用的过程。

离子束轰击样品表面时,能量会转化为热能,使表面原子或分子的运动速度增加。

当这些原子或分子的速度超过其扩散速度时,它们会离开表面并沉积在样品上,形成一层保护层。

以上内容仅供参考,建议查阅专业书籍或咨询专业人士获取更准确的信息。

半导体专业词汇

半导体专业词汇

半导体专业词汇1. ADI 显影后检查.定义:After Developing Inspection 的缩写.目的:检查黄光室制程;光刻胶覆盖→对准→曝光→显影。

发现缺点后,如覆盖不良、显影不良等即予修改,以维护产品良率、品质。

.方法:利用目检、显微镜为之。

2. AEI 刻蚀后检查.定义:AEI即After Etching Inspection,在蚀刻制程光刻胶去除前及光刻胶去除后,分别对产品实施全检或抽样检查。

.目的:a. 提高产品良率,避免不良品外流。

b.达到品质的一致性和制程的重复性。

c.显示制程能力的指针。

d.阻止异常扩大,节省成本.通常AEI检查出来的不良品,非必要时很少作修改,因为重去氧化层或重长氧化层可能造成组件特性改变可靠性变差、缺点密度增加,生产成本增高,以及良率降低的缺点。

3. AIR SHOWER 空气洗尘室 进入洁净室的前,需穿无尘衣,因在外面更衣室的故,无尘衣上沾着尘埃,故进洁净室的前,需经空气喷洗机将尘埃吹掉。

4. AL/SI 铝/硅靶 此为金属溅镀时所使用的一种金属合金材料利用Ar(氩)游离的离子,让其撞击此靶的表面,把Al/Si的原子撞击出来,而镀在芯片表面上,一般使用的组成为Al/Si (1%),将此当作组件与外界导线连接。

5. AL/SI/CU 铝/硅/铜 金属溅镀时所使用的原料名称,通常是称为TARGET,其成分为0.5﹪铜,1﹪硅及98.5﹪铝,一般制程通常是使用99﹪铝1﹪硅,后来为了金属电荷迁移现象、(ELECTROMIGRATION)故渗加0.5﹪铜,以降低金属电荷迁移。

6. ALUMINUN 铝 此为金属溅镀时所使用的一种金属材料,利用Ar(氩)游离的离子,让其撞击此种材料做成的靶表面,把Al的原子撞击出来,而镀在芯片表面上,将此当作组件与外界导线的连接。

7. ANGSTRON 埃 埃是一个长度单位,其大小为1公尺的百亿分之一,约为人的头发宽度的五十万分之一。

FIB的工作原理及其应用

FIB的工作原理及其应用

C嗣ateVoi恼ge‰mFig.8A1GaN/GaNHEMTs:gateleakagecurrentanddrainsub-thresholdleakagecurrentdegradations,itistrap—relatedphenomenatestingPhoton-EmissionMicroscope(PEM),andScanningAcousticMicroscopyanditsapplicationsinfailureanalysis.Thistutorialwillbesuitableforapplicationengineers,failureanalysisengineers,IC&de'vicedesignengi-neers,andseniorstudentsUniversityteachersa8well.FIB的工作原理及其应用章晓文林晓玲陈嫒(电子元器件可靠性物理及应用技术国家级重点实验室广东广州510610)。

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jj:5摘要介绍了聚焦离子束显微镜的基本功能及工作原理,分析了影响离子束显微镜影像的因素。

详细介i绍了气体在聚焦离子束系统中的作用,对刻蚀气体与沉积气体种类进行了介绍。

刻蚀气体可对不同的材料进,.行选择性刻蚀,而沉积气体可以沉积金属或介质,以进行电路的修改。

关键词聚焦离子束电路修改刻蚀气体沉积气体ipj?j1j,jjjjjjj?j/jrjjjj≮?;}jjj_{jjj.+j?;?,?1引言聚焦离子束显微镜(FocusedIonbeam,FIB)系统是利用电子透镜将离子束聚集成非常小尺寸的显微精细切割仪器,目前商用系统的离子束多为液体金属离子源(LiquidMetalIonSource.LMIS),金属材质为镓,因为镓元素具有低熔点、低蒸汽压,及良好的抗氧化能力。

聚焦离子束显微境的基本功能可分为四种,即:(1)精细切割,利用粒子的物理碰撞来达到切割的目的;(2)选择性的材料蒸镀,以离子束的能量分解有机金属蒸汽或气相绝缘材料,在局部区域作导体或非导体的沉积,可供金属和氧化层的沉积,常见的金属沉积有铂和钨两种。

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fib deposition的原理
Fib沉积原理
引言:
Fib沉积是一种常见的表面修饰技术,用于制备具有特殊性能的薄膜材料。

它基于化学气相沉积(CVD)技术,通过控制气相反应条件和沉积表面的特性,实现对薄膜沉积过程的精确控制。

本文将介绍Fib沉积的原理及其应用。

一、Fib沉积的原理
Fib沉积是一种气相沉积技术,通过在反应室中将气体加热至高温,使其发生化学反应,生成所需的沉积物。

与传统的CVD技术相比,Fib沉积具有更高的沉积速率和更好的沉积控制能力。

Fib沉积的原理基于气相反应的热力学和动力学过程。

在反应室中,气体通过加热到高温后,发生化学反应生成沉积物,并在衬底表面沉积形成薄膜。

Fib沉积可以通过控制反应气体的流量、温度和压力等参数,以及衬底表面的特性,来调控沉积过程中的沉积速率、晶体结构和化学组成等性质。

二、Fib沉积的应用
1. 薄膜材料制备
Fib沉积可用于制备各种具有特殊性能的薄膜材料,如金属薄膜、氮化物薄膜、碳化物薄膜等。

通过调控沉积过程中的气相反应条件
和沉积表面的特性,可以实现对薄膜的厚度、晶体结构和化学组成等性质的精确控制,从而得到具有特定功能的薄膜材料。

2. 光学薄膜制备
Fib沉积还可用于制备光学薄膜,如反射镜、透镜等。

通过控制沉积过程中的反应气体和沉积表面的特性,可以实现对薄膜的折射率、透过率和反射率等光学性能的调控,从而满足不同光学器件的需求。

3. 纳米材料制备
Fib沉积还可用于制备纳米材料,如纳米颗粒、纳米线等。

通过调控沉积过程中的反应气体和沉积表面的特性,可以控制纳米材料的形貌、尺寸和结构等性质。

这些纳米材料具有较大的比表面积和尺寸效应,可应用于催化、传感和能源等领域。

4. 生物医学应用
Fib沉积还可用于制备生物医学材料,如生物传感器、药物释放系统等。

通过调控沉积过程中的反应气体和沉积表面的特性,可以实现对材料的生物相容性、生物活性和药物释放性能等的调控,从而满足生物医学应用的需求。

结论:
Fib沉积是一种基于化学气相沉积技术的表面修饰方法,通过控制气相反应条件和沉积表面的特性,实现对薄膜沉积过程的精确控制。

该技术具有较高的沉积速率和沉积控制能力,可用于制备具有特殊
性能的薄膜材料,并在光学、纳米材料和生物医学等领域得到广泛应用。

随着材料科学和微纳加工技术的发展,Fib沉积将在更多领域发挥重要作用,为人类创造更多的科技奇迹。

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