应用案例 | 鼎竑离子减薄仪GU-AI9000减薄硅片

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上透射电镜拍摄的样品薄片厚度不能超过200 nm，因此在上透射电镜前要进行前处理，离子减薄仪的作用就是将样品薄片减薄至200 nm以下。硅片在生活中很常见，且在电子电器行业中也使用的非常多。
本文使用了鼎竑离子减薄仪GU-AI9000对硅片进行了减薄，鼎竑离子减薄仪GU-AI9000如图1。

图1 鼎竑离子减薄仪GU-AI9000

实验部分

仪器减薄参数

电压：9 kv

电流：0.4 A

减薄时间：1.5 h

设定灰度值：235

破孔值：6

样品与离子枪角度：15°

样品前处理

将10*10 mm的硅片使用机械冲钻成3 mm直径的圆片，后机械减薄至30 µm。

结果与讨论

（1）减薄后硅片光镜图

硅片经过减薄后的光学显微镜图如图2。

图2 硅片光镜图

经过观察，硅片中心已穿孔，硅片的厚度从中心到边缘为0到50 µm，说明孔洞周围有小于200 nm的薄区。

（2）减薄后硅片电镜图

减薄后的硅片上透射电镜所得到的图片如图3。

图3 硅片透射电镜图（左图为明场图像，右图为暗场图像）

图片左下方空缺为减薄时打穿的孔洞，可以明显看出孔洞周围有达到上透射电镜要求的薄区。

结论

本文利用鼎竑离子减薄仪GU-AI9000对硅片进行了减薄。该仪器方法参数良好，可以快速高效完成对硅片的减薄，使硅片拥有足够的薄区上透射电镜拍摄。由于硅片的韧性小易碎，而离子减薄对比机械减薄可以有效避免样品破碎，因此本方法是一个较安全的方法，满足对硅片减薄的要求。同时稍改良该方法参数也可对其他材料的样品进行减薄。

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