一、設(shè)備簡介

隨著材料性能在芯片制造、新能源、醫(yī)療、機(jī)械、機(jī)電等諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，材料的體相成分信息表征已不能滿足當(dāng)前的研究，越來越多的研究者開始關(guān)注材料的微區(qū)結(jié)構(gòu)。目前，微區(qū)性能通常使用多臺設(shè)備切換不同表征手段相互印證，很難實現(xiàn)在納米級精準(zhǔn)度的前提下對某一微區(qū)進(jìn)行表征，所獲得的研究結(jié)果關(guān)聯(lián)性較弱。

為此，Quantum Design公司推出了多功能材料微區(qū)原位表征系統(tǒng)-FusionScope。該設(shè)備結(jié)合了SEM和AFM的互補(bǔ)優(yōu)勢，直接選取感興趣的區(qū)域，即可在同一時間、同一樣品區(qū)域和相同條件下完成樣品的原位立體綜合表征，實現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)、力學(xué)、電學(xué)、磁性和組成成分的原位分析。該設(shè)備簡單直觀的軟件設(shè)計，可快速獲得所需數(shù)據(jù)；高分辨率SEM實時、快速、精準(zhǔn)導(dǎo)航AFM針尖，從而實現(xiàn)AFM對感興趣區(qū)域的精準(zhǔn)定位與測量，輕松表征納米線、2D材料、納米顆粒、電子元件、半導(dǎo)體、生物樣品等材料。

Quantum Design微區(qū)性能綜合表征系統(tǒng)-FusionScope

二、測量模式

2.1 SEM-AFM聯(lián)用：人造骨骼SEM-AFM測量

2.2 微區(qū)三維形貌測量

2.2.1 接觸模式： 聚合物樣品

2.2.2 動態(tài)模式：懸空石墨烯樣品

2.2.3 FIRE模式（測量樣品硬度和吸附力）：聚苯乙烯和聚烯烴聚合物樣品

2.3微區(qū)性能測量

2.3.1 導(dǎo)電AFM測量（C-AFM）

左圖為在Si上Au電極SEM圖片，中圖為電極的AFM測量結(jié)果，右圖為電極導(dǎo)電測量結(jié)果

2.3.2 靜電AFM測量（EFM）

左圖BaTiO₃陶瓷樣品的SEM圖片，中圖為樣品同一區(qū)域AFM形貌結(jié)果，右圖為+1.5V偏壓下EFM表征結(jié)果

2.3.3 磁力AFM（MFM）

左圖為Pt/Co/Ta復(fù)合材料AFM表征結(jié)果，右圖為同一區(qū)域的MFM表征結(jié)果

三、應(yīng)用案例

3.1 材料微區(qū)性能表征

左圖為雙相鋼在晶界處的SEM圖形，中圖為原位AFM形貌測量結(jié)果，右圖為樣品原位順磁和鐵磁區(qū)域表征結(jié)果

3.2 電子/半導(dǎo)體器件分析

左圖為通過SEM將AFM探針定位到CPU芯片特定區(qū)域，中圖為選定區(qū)域晶體管的AFM表征結(jié)果，右圖為選定區(qū)域晶體管的SEM圖像

3.3 二維材料表征

左圖為通過SEM將AFM探針指引到HOPG所在區(qū)域，中圖為HOPG樣品三維形貌圖，右圖為中圖中HOPG樣品的高度（0.3 nm）

3.4 生命科學(xué)

左圖為通過SEM將AFM探針定位到樣品所在區(qū)域，中圖為貝殼上硅藻結(jié)構(gòu)的SEM圖像，右圖為硅藻結(jié)構(gòu)的AFM三維形貌圖

相關(guān)產(chǎn)品

1、多功能材料微區(qū)原位表征系統(tǒng)-FusionScope：http://www.mcstair.com/product/detail/37318248.html