1. 氩离子刻蚀镀膜仪器简介

GATAN第二代精密刻蚀镀膜仪（PECS Ⅱ）是一款桌面型宽束氩离子抛光、镀膜及膜厚测量设备。对于同一个样品，可在同一真空环境下完成抛光及镀膜。设备采用两个宽束氩离子源对样品表面进行抛光，去除损伤层，从而得到高质量样品。用于SEM、光镜或者扫描探针显微镜进行成像。

2.  技术指标：

（1）功能：具备平面大面积离子抛光、横截面离子抛光及高精度离子束镀膜，全面解决高端场 发射电镜所有制样需求；

（2）离子枪角度：0°到 + 18°，每只离子枪可独立调节；

（3）离子枪束能量：0.1keV~8keV , 可在不同电压下自动优化离子束束流；

（4）抛光区域面积：平面抛光区域直径≥10mm，横截面≥2mm×2mm；

（5）最大样品尺寸：直径32mm×高15mm；

（6）冷台部分：带有液氮冷台，以及精确控温系统，一次加注液氮续航能力6-8小时；

（7）耙材装置：同时安装两种靶材，金靶、铂靶；

3. 氩离子镀膜仪优势

氩离子镀膜仪可用于钢铁、地质、油页岩、 锂离子电池、光伏材料、 薄膜、半导体、EBSD、生物材料等的样品的抛光或镀膜操作。

以EBSD样品制备为例，目前比较常用的 EBSD 制样 方法为机械抛光、电解抛光、聚焦离子束（FIB）、氩离子抛光等。机械抛光比较常用的抛光膏硬度较大，虽然粒度可以很小，但是仍会划 伤表面，不适合硬度较小的材料；电解抛光对于样品尺寸有较多限制，面积较大时，各处电流不均匀，造成样品表面凹凸不平；FIB 测试区域非常小，耗时非常长，不利于观察，同时其价格非常昂贵。

上图所示为钛合金样品在相同参数下（step size=0.3um）所得 EBSD 图像的对比图，从图中 1 可以清晰看出，机械抛光虽然二次电子像非常平整，但是由于存在较大 的应力，因此所得 EBSD 图像质量非常差；图 2 中可见，由于存在第二相，电解 抛光时，腐蚀速率不一样，因此，二次电子图像，能够清楚看到相界，所得 EBSD 图像虽然比机械抛光要好，但是第二相由于信号遮挡，因此，其标定率较低；图 3 中可看出，图像整体标定率非常高，第二相虽然尺寸相对较小，但是经过氩离 子抛光后，可以得到其准确的取向信息。通过 3 种抛光方法的对比，可以明显看到氩离子抛光仪在 EBSD 检测方法上的优势。

4. 应用案例

应用案例一：PET材料的截面抛光结果图

应用案例二：硅片背面抛光结果图

抛光前

抛光后

应用案例三：芯片截面切割/抛光