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今天，我們激動(dòng)地推出一款革命性的新產(chǎn)品——Phenom AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機(jī)，這是一款將 SEM 與 AFM 結(jié)合的全新設(shè)備，它將開啟臺(tái)式電鏡原位關(guān)聯(lián)的新時(shí)代，為樣品分析帶來前所未有的可能性。

Phenom AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機(jī)能夠提供多種測(cè)量模式，包括機(jī)械性能、相關(guān)性分析、磁性能、電機(jī)械性能和電性能等，覆蓋了從亞納米級(jí)地形測(cè)量到局部彈性、硬度、磁疇成像、壓電疇成像、導(dǎo)電性映射、局部表面電勢(shì)映射以及局部電性能等多個(gè)領(lǐng)域。

01

為什么選擇 Phenom AFM-in-SEM

掃描電子顯微鏡和原子力顯微鏡是兩種最常用且互補(bǔ)的亞納米級(jí)樣品分析技術(shù)。將 AFM 集成到飛納臺(tái)式掃描電鏡中，合并了兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，既不占用空間，又極大地提高了工作效率，并使得復(fù)雜的樣品分析成為可能。

CPEM（Correlative Probe and Electron Microscopy）技術(shù)為原位關(guān)聯(lián)顯微鏡帶來了革命性的技術(shù)。這種硬件關(guān)聯(lián)技術(shù)能夠同時(shí)獲取 SEM 和 AFM 數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)它們的自動(dòng)無縫關(guān)聯(lián)。

CPEM 示意圖

• 原位樣品表征：在 SEM 內(nèi)部的原位條件下確保樣品分析同時(shí)、同地、同條件下進(jìn)行，并且在飛納電鏡內(nèi)部也能實(shí)現(xiàn)原子級(jí)分辨率。

• 精確定位感興趣區(qū)域：使用 SEM 導(dǎo)航 AFM 尖端到感興趣區(qū)域，實(shí)現(xiàn)快速且精準(zhǔn)的定位。

  
  

無論是材料科學(xué)、納米技術(shù)、半導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池開發(fā)還是生命科學(xué)等領(lǐng)域，Phenom AFM-SEM 原子力掃描電鏡一體機(jī)都能提供無與倫比的樣品分析和高級(jí) 3D 關(guān)聯(lián)成像的準(zhǔn)確性。

• 材料科學(xué)：1D/2D 材料、鋼鐵&金屬合金、電池、陶瓷、聚合物和復(fù)合材料

• 半導(dǎo)體：集成電路、太陽(yáng)能電池、失效分析、摻雜可視化、電流泄漏定位

• 納米結(jié)構(gòu)：FIB/GIS 改性表面、量子點(diǎn)、納米結(jié)構(gòu)薄膜、納米圖案、納米線

• 生命科學(xué)：細(xì)胞生物學(xué)、海洋生物學(xué)、蛋白質(zhì)技術(shù)

02

Phenom AFM-in-SEM 應(yīng)用案例

案例一 鋼鐵和合金的復(fù)合分析

利用原子力顯微鏡對(duì)雙相鋼進(jìn)行復(fù)合分析，揭示了表面形貌（AFM）、鐵氧體晶粒的磁疇結(jié)構(gòu)（MFM）、晶粒相比（SEM）和表面電位雜質(zhì) 開爾文探針力顯微分析法。相關(guān)多模態(tài)分析揭示了復(fù)雜的性質(zhì)，掃描電鏡精確定位 ROI，AFM 綜合分析。

案例二 電池的原位表征-鋰鎳錳鈷氧化物

固態(tài)電池（SSB）比鋰離子電池顯示出更高的能量密度、更長(zhǎng)的壽命和更好的安全性。由鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）顆粒組成的正極膠帶在手套箱中經(jīng)過 200 個(gè)周期后被打開，原位切割并使用 AFM-in-SEM 測(cè)量。

SEM 成像識(shí)別了感興趣的拋光區(qū)域。EDS 圖顯示了正極膠帶的組成，包括固態(tài)電解質(zhì)、NMC 顆粒和碳添加劑。C-AFM 確認(rèn)了碳添加劑的導(dǎo)電性及其在連接性中的作用。這種 AFM-in-SEM 相關(guān)性有助于在不改變樣本表面的情況下識(shí)別材料功能或故障。

案例三 半導(dǎo)體材料-二硫化鉬（MoS2）

二硫化鉬（MoS2）是一種 2D 層狀 TMDCs，適合作為地球上豐富的催化劑或先進(jìn)電子設(shè)備中的 2D 半導(dǎo)體。需要充分理解這些單層的制造條件，以確保可靠和可重復(fù)的屬性，如靈活性、獨(dú)特的電性或機(jī)械屬性。

我們展示了 AFM-in-SEM 解決方案，用于精確和復(fù)雜分析通過 CVD 在厚 SiO2/Si 上生長(zhǎng)的 MoS2 薄片。所有技術(shù)——SEM、AFM、EFM和相位成像——都在兩組不同制造條件下的樣本上同時(shí)測(cè)量。這種方法可以比較結(jié)果，以確定最佳的制造參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)所需的樣本特性。使用 AFM 地形、SEM、EFM 和相位成像對(duì) MoS2 進(jìn)行復(fù)雜表征。

案例四 藥物載體介孔粉末顆粒表征

介孔粉末顆粒是適合的藥物載體，可以附著活性藥物成分（API），并用于我們體內(nèi)的靶向藥物輸送。在這里，我們展示了有無 API 附著的特定顆粒表面粗糙度的直接測(cè)量，這有助于更好地理解表面影響，更有效地應(yīng)用 API 以改善口服藥物輸送過程。

我們使用 AFM-in-SEM 測(cè)量并評(píng)估了不同 API 處理的二氧化硅顆粒的表面粗糙度。比較結(jié)果，未處理的顆粒比有 API 的顆粒具有更低的表面粗糙度。盡管大部分 API 處理被束縛在孔隙中，在某些部分，API 重新結(jié)晶并形成了覆蓋整個(gè)顆粒頂部的 API 團(tuán)簇。

03 

Phenom AFM-in-SEM 可選配件

• 樣品旋轉(zhuǎn)模塊：對(duì)于 FIB 銑削程序后的 AFM 分析非常有用。它還允許同時(shí)將多個(gè)樣品安裝到 SEM 內(nèi)，并在不打開倉(cāng)門的情況下進(jìn)行 AFM 和 SEM 關(guān)聯(lián)測(cè)量。

• 數(shù)字相機(jī)導(dǎo)航模塊：數(shù)字相機(jī)精確導(dǎo)航 AFM 探針。

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