| Yhteenveto: | Ionimikroskopia (FIB) on pyyhkäisyelektronimikroskopiaa muistuttava nanoskaalan
kuvantamis- ja työstämismenetelmä, joka käytää kevyiden elektronien sijasta massiivisia ioneja. Käsittelen tässä tutkielmassa FIB-laitteistojen kehityskaaren ensimmäisen
sukupolven Ga-FIB:stä, toisen sukupolven FIB/SEM-hybridiin ja kolmannen sukupolven selektiiviseen ionilähteeseen. Lisäksi tarkastelen FIB:n moninaisia sovelluksia
laboratorio- ja teollisuusympäristössä, nyt ja tulevaisuudessa. Tämä tutkielma on
kirjallisuuskatsaus ja se on tarkoitettu avuksi syvemmän tutkimuksen valmisteluun
aiheesta kiinnostuneille.
FIB:n pääasiallisia käyttökohteita ovat TEM-näytteenvalmistus ja mikropiirien
virheanalyysi ja takaisinmallinnus. Toisen sukupolven kaksipylväslaitteistojen myötä voidaan samalla laitteella kuvantaa elektronisuihkulla ja työstää ionisuihkulla
näytettä samanaikaisesti. Tulevaisuudessa FIB:n uskotaan pystyvän yksittäisten atomien istutukseen ja sillä tulee olemaan yhä enemmän sovelluksia nano-optiikan ja
-magnetismin, sekä spinelektroniikan aloilla. Uusien kasvatus- ja jyrsintäprotokollien myötä FIB:llä voidaan kehittää nanoelektromekaanisten järjestelmien (NEMS)
prototyyppejä yhä nopeammin. FIB on viimeisen kahdenkymmenen vuoden aikana
vakiinnuttanut paikkansa niin tutkimus- kuin teollisessa käytössä ja parhaillaan
käyttöön otettavien selektiivisten ionilähteiden myötä sen käyttökohteet kasvavat
entisestään.
Focused ion beam (FIB) is nanoscale imaging and fabrication technique that is
similar in operation to scanning electron microscopy, except that it uses massive
ions instead of light electrons. In this thesis, I will discuss the development of the
FIB from first generation Ga-FIB to second generation FIB-SEM hybrids and third
generation selective ion sources. I will also examine its various present and future
applications in both laboratory and industrial settings. This thesis is a literature
review and it is intended to aid in further research preparation for those interested
in the subject.
FIB is primarily used in TEM sample preparation and microcircuit error analysis
and reverse engineering. With the advent of second generation dual beam systems,
the same instrument can image and fabricate a sample simultaneously using electron
and ion beams respectively. In the future, the FIB is believed to be able to implant
single atoms and it will have yet more applications in the fields of nano-optics, -
magnetism and spintronics. With emerging deposition and milling procedures, the
FIB will be able to develop prototypes for nanoelectromechanical systems (NEMS)
even faster. During the last twenty years, FIB has solidified its place in both research
and industrial use and its potential uses grow ever wider with the recent introduction
of selective ion sources.
|
|---|