在材料科學的研究領域，隨著對物質微觀結構探索的不斷深入，對于樣品制備技術的要求也在不斷提高。超高分辨率電鏡（HREM）技術的發展，已經將分辨率推進到了0.2納米以下，這使得科學家們能夠從原子級別上揭示物質的內在特性。然而，這種高分辨率的實現對樣品制備技術提出了更為嚴格的要求。傳統的制樣技術，例如離子減薄和電解雙噴等方法，已經無法滿足當前科研的需求。在這種背景下，聚焦離子束（FIB）技術因其技術的成熟和成本的降低（從數萬元降至幾千元），逐漸成為科研人員的新選擇。

FIB技術在透射樣品制備中的應用

1. 精確定位：

首先在藍寶石襯底上的GaN/AlGaN材料中，通過電極線精確定位切割點，并沉積Pt金屬以形成約2um*10um的矩形框架。

2. 制備凹槽：

在框架兩側制備凹槽，深度一般為3~5um，長度需超過15um，這一步驟與樣品的具體結構密切相關。

3. 切割樣品：

切斷樣品的一個側面和底面，以便后續將探針引入樣品上方。

FIB切割金包銀合金線

4. 探針與樣品的連接：

通過控制程序切割探針針尖，形成平面與樣品片頂部進行焊接，并取出樣品片。

5. 樣品焊接：

將樣品片焊接到樣品托的金手指尖端，為后續的減薄和拋光做準備。

6. 樣品減薄和拋光：

通過調整束流和電壓，對樣品進行反復的減薄和拋光，直至樣品厚度達到50~100nm。

7. 完成樣品制備：

經過上述步驟，透射樣品的制備工作完成，隨后進行觀察分析。

國內FIB資源概況

國內眾多科研機構裝備了各種型號的FIB設備，為科研人員提供了便利的查詢和使用渠道。這些資源的集中分布，不僅促進了材料科學研究的發展，也顯示了FIB技術在國內的廣泛應用和普及趨勢。

此外，FIB技術在半導體、生物醫學、地質學等多個領域也有著廣泛的應用前景。