MEB-FIB - Généralités

Cet instrument équipé d'une colonne MEB avec un canon FEG et d'une colonne ionique permet d'abraser la matière localement et de manière précise à l'échelle du micromètre voire du nanomètre tout en visualisant au MEB la zone d'intérêt au cours de l'usinage (fig 1).
La source ionique est une source de Ga⁺, des ions lourds pouvant être accélérés entre 1kV et 30kV.
La colonne ionique permet d'obtenir un faisceau d'ions focalisés (FIB = Focused Ion Beam).


L'abrasion ionique résulte de l’éjection d'atomes ou d'ions de l'échantillon par des chocs principalement élastiques entre les ions gallium et le solide. Cette interaction conduit à l'émission d'ions secondaires ou d'atomes neutres, d'électrons secondaires (fig 2). Les atomes éjectés se redéposent majoritairement à l'arrière du front d'avancement du faisceau d'ions (fig 3). Les ions gallium peuvent aussi s'implanter dans le solide et déstabiliser la structure cristalline de l’échantillon sur une certaine épaisseur dépendant directement de l'énergie des ions pouvant conduire à une amorphisation.

Cet instrument est aussi équipé d'un système de dépôt CVD local métallique (W ou Pt) ou isolant (SiO₂) permettant de protéger la zone d’intérêt de l'abrasion.
Les micromanipulateurs sont classiquement des pointes fines en tungstène. Cet accessoire permet de manipuler des objets micrométriques.

 

Cet instrument avec ses accessoires est très versatile et permet de répondre à de nombreuses applications. Quelques unes sont citées ci-dessous :

Le principe est de réaliser des abrasions successives d'une zone d'intérêt et d'imager chaque coupe transverse. Une pile d'images est ainsi réalisée. Une reconstruction du volume de matière est effectuée par des logiciels de traitement d'images spécifiques.
 


 

Cet équipement permet à l'aide des micromanipulateurs de déplacer des objets.