微纳技术作为前沿科技的核心支撑，正推动半导体、材料科学、生物医学等领域向更精密、更微观的方向突破。在这一进程中，兼具高分辨率成像与精准加工能力的设备，成为连接基础研究与产业应用的关键纽带。近日，艾博纳微纳米科技推出的超高分辨率镓离子聚焦离子束-扫描电子显微镜（FIB-SEM）一体化系统，凭借其独特的技术整合优势，为微纳尺度的研究与制造提供了全新解决方案。
一、 技术原理：成像与加工的闭环协同
镓离子FIB-SEM一体化系统的核心在于将聚焦离子束（FIB）与扫描电子显微镜（SEM）深度整合，实现“观察-加工-再表征”的原位闭环操作。
聚焦离子束（FIB）模块采用液态金属镓离子源：镓离子经电场加速后，通过静电透镜聚焦形成纳米级束斑。当束斑轰击样品表面时，可利用离子溅射效应实现精准刻蚀（去除材料），或通过气相前驱体辅助完成局部沉积（添加材料）。镓离子源的优势在于束流稳定、聚焦性优异，且离子能量可调范围广，能兼顾快速加工与精细操作。
扫描电子显微镜（SEM）模块则基于场发射电子源：电子束扫描样品表面时，收集二次电子或背散射电子信号，生成高分辨率图像。该系统的SEM模块可实现亚纳米级成像（分辨率达0.8nm@15kV），能清晰呈现样品表面的原子级细节，为加工过程提供实时视觉反馈。
两者通过同轴或侧置结构整合后，用户无需转移样品即可完成从成像定位到加工调整的全流程，避免了反复转移带来的污染、误差及效率损耗。
二、 核心技术亮点：精准与高效的平衡
艾博纳这款系统的技术优势集中体现在以下四个方面：
1. 亚纳米级成像与纳米级加工精度
SEM模块的场发射电子源结合先进的信号检测算法，可捕捉样品表面的微小拓扑变化；FIB模块的最小束斑尺寸达2nm，加工线条宽度可控制在5nm以内，能满足半导体芯片修复、纳米器件制造等高端需求。
2. 低损伤加工特性
相较于传统重离子源（如砷化镓离子源），镓离子的能量密度适中，对样品的辐照损伤率降低约30%。这一特性使其特别适合有机材料、软生物样品等易损材料的加工，如生物细胞的超薄切片制备、柔性电子器件的精细刻蚀。
3. 宽范围束流调控能力
FIB束流可调范围从pA级到nA级：高束流（nA级）可实现快速去除（如1分钟内刻蚀10μm×10μm×1μm的区域），低束流（pA级）则用于纳米级精细操作（如单根碳纳米管的切割）。这种灵活性覆盖了从宏观样品预处理到微观结构调控的全场景需求。
4. 原位三维重构功能
系统配备原位切片台与三维重构软件：通过FIB逐层切片（厚度10-50nm），结合SEM连续成像，可实现样品内部结构的三维可视化。该功能已应用于电池材料的孔隙分布分析、金属晶粒边界的三维表征等领域，为材料性能优化提供直接依据。
三、 应用场景：跨领域的技术赋能
这款系统的应用已覆盖多个前沿领域：
半导体行业：用于芯片失效分析（如纳米级电路的缺陷定位）、芯片修复（如逻辑电路的局部修正），帮助企业降低研发成本、提升良率；
材料科学：实现纳米复合材料的界面结构表征、金属氧化物的三维重构，为新型功能材料的设计提供支撑；
生物医学：制备 TEM 级别的生物样品超薄切片（厚度<50nm），或对纳米药物载体进行形貌调控，优化药物释放效率；
新能源领域：对锂电池正极材料进行原位刻蚀与成像，分析锂离子扩散路径，指导高容量电极材料的研发。
四、未来展望：持续拓展原位表征边界
艾博纳微纳米科技的研发团队表示，后续将进一步优化系统的原位分析能力，计划整合原位电学测试、力学测试模块，让用户在加工过程中同步获取样品的电性能、机械性能数据。此外，团队还将探索镓离子源与其他功能模块的结合，如等离子体清洗单元，进一步提升样品加工的洁净度。
这款镓离子FIB-SEM系统的推出，不仅展示了艾博纳在微纳设备领域的技术积累，更将为全球科研人员和企业提供一个高效、精准的微纳研究平台，加速纳米科技从实验室走向产业化应用的进程。
艾博纳微纳米科技有限公司是一家位于苏州市相成区（Medpark）和江苏省淮安市的高科技企业，成立于2022年8月。公司专注于高端光学科学仪器和医学成像设备的研发、制造与销售。
其产品涵盖显微成像解决方案、真空与镀膜技术以及光学元件，产品范围从基础光学显微镜到先进的纳米级三维成像显微镜。
公司还致力于新一代人工智能驱动的科学设备研发，聚焦于纳米尺度二维材料电子器件（如石墨烯芯片）的应用研究，并结合诺贝尔奖获奖技术进行创新探索。
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