Scanning helium ion mikroskop

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 18. september 2015; checks kræver 55 redigeringer .

Scanning helium ion mikroskop (SHIM, helium-ion mikroskop, helium ion mikroskop, helium mikroskop, HeIM) er et scanning (scanning) mikroskop, der i princippet ligner et scanning elektron mikroskop , men bruger en helium ion stråle i stedet for elektroner .

Introduktion

På nuværende tidspunkt (begyndelsen af ​​2016) har scanningselektronmikroskopi faktisk udtømt mulighederne for dens videre udvikling, fordi den i løbet af en 50-årig proces med kontinuerlig forbedring af metoder og teknikker er kommet tæt på den grundlæggende begrænsning af begrænsningen . opløsning , som består i umuligheden af ​​yderligere at reducere diameteren af ​​den fokuserede pletelektronstråle på grund af effekten af ​​diffraktion [1] .

Ifølge teorien om optiske systemer , udviklet af Ernst Abbe , er minimumsdiameteren af ​​en elektromagnetisk bølgestråle givet af :

(en)

, hvor λ er længden af ​​den elektromagnetiske bølge i vakuum , n er mediets brydningsindeks . 

I dette tilfælde bestemmes De Broglie-bølgelængden for en ladet partikel som følger:

(2) ,

hvor h er Plancks konstant , m q er massen af ​​en ladet partikel, V er hastigheden af ​​en ladet partikel.,

Som du ved, når en ladet partikel bevæger sig i et ensartet elektrisk felt , omdannes dens energi, defineret som W \u003d q U (hvor q er partikelladningen , og U er den accelererende spænding af det elektriske felt) til dens kinetiske energi W k \u003d m q V 2/2 .

Som et resultat vil bølgelængden af ​​en ladet partikel, der bevæger sig i et ensartet elektrisk felt, blive bestemt som

(3)

Det følger af udtryk (3), at elektronbølgelængden for en accelererende spænding på 30 kV er ca. 0,01 nm , og minimumsdiameteren af ​​dens stråle i vakuum , begrænset af diffraktion , er 0,05 nm. Denne begrænsning [2] blev foreslået overvundet ved at erstatte elektronen med en heliumion [3] , som er cirka 7300 gange tungere end elektroner, og således for alle værdier af accelererende spændinger, som følger af (3), har en meget kortere bølgelængde og dermed en mindre fokuseringsdiameter .  

Ifølge teorien om gaussiske stråler udtrykkes konvergensvinklen for gaussstrålen Ə som  

(fire),

hvor w 0 er den mindste halve bredde af den Gaussiske stråle , λ er strålingsbølgelængden. Således vil dybdeskarpheden, som er omvendt proportional med konvergensvinklen, være jo større jo kortere bølgelængden er. Ved at sammenligne SEM og SGIM vil dybdeskarpheden af ​​sidstnævnte være to størrelsesordener større.

Det er således ved hjælp af SHIM muligt at få data, der ikke kan opnås ved hjælp af mikroskoper , der bruger fotoner eller elektroner som strålingskilde.  

På samme tid, som i andre systemer med fokuserede ionstråler , giver SHIM dig mulighed for at kombinere modifikation af prøver med deres lokale analyse med sub-nanometer opløsning [4] .  

Når helium-ion-strålen interagerer med prøven, exciteres et meget mindre volumen af ​​prøven og giver derfor skarpe billeder med en stor dybdeskarphed afbildet plads til en bred vifte af materialer.  

Sammenlignet med SEM er procentdelen af ​​sekundært elektronudbytte ret høj, hvilket gør det muligt for SHIM at fungere med ultralave strålestrømme (op til 1 femtoampere).

De vigtigste fordele ved SHIM sammenlignet med SEM [5]
  • Høj rumlig opløsning op til 0,25 nm (på grund af heliumioners egenskaber og et lille område af ioninteraktion med prøver)
  • Lille effekt af diffraktionseffekter på billedkvaliteten på grund af den store masse af ioner sammenlignet med elektroner .  
  • Højere følsomhed over for prøveoverfladetopografien (på grund af lokaliseringen af ​​sekundær elektrongenerering i prøvens overfladenære (3-5 nm) lag)
  • Bedre billeder i sekundære ioner med sammenlignelige påvirkninger af en stråle af ladede partikler på prøven (det gennemsnitlige antal sekundære elektroner genereret af en ion er højere end det, der genereres af en elektron)
  • Billedets dybdeskarphed i SHIM er 5-10 gange større end i SEM.
  • Studiet af dielektriske materialer er meget lettere på grund af lavere strålestrømme og fraværet af komplekse ladningskompensationssystemer.

Ionkilde

I modsætning til de fleste fokuserede ionstråleinstrumenter , der bruger flydende metalionkilder, bruger SGIM en gasfeltionkilde . [3] [6]

Der stilles en række krav til kilden til heliumioner SGIM :

  • SGMM-ionkilden skal være lys nok til at give et optimalt signal-støjforhold for detektoren .
  • Ionkilden skal være kompakt , så den kan placeres inde i SGMM-søjlen og minimere vibrationer.
  • GMIM-ionkilden skal være stabil for at sikre minimal fluktuation af ionfluxen over flere timers drift.
  • SGIM ionkilden skal fungere i et bredt energiområde , mindst 10 eV - 30 keV

En wolframspids bruges som kilde , hvortil der påføres højspænding . Valget af wolfram som emittermateriale skyldes det faktum, at det har de nødvendige mekaniske egenskaber, der gør det muligt at udelukke dets deformation under påvirkning af stærke elektrostatiske felter og lavtemperaturdriftstilstande. Som et resultat af en speciel termisk feltcyklus dannes en trihedral pyramide på den skarpe ende af wolframtråden, oven på hvilken der er et enkelt wolframatom . Gasformigt helium ioniseres i et stærkt elektrisk felt nær spidsen, principperne for autoionisering er beskrevet i Müllers værker [7] . Felt-ion-mikroskoptilstanden gør det muligt at observere kilden med atomopløsning, som bruges til at danne og justere kilden. For at stabilisere kilden og øge effektiviteten af ​​autoionisering afkøles spidsen med flydende nitrogen .

Værdien af ​​den genererede ionstrøm varierer kvasi-lineært med stigende heliumtryk i trykområdet op til 100:1, med en maksimal emissionsstrøm på op til 100 pA. Temperaturregimet vælges baseret på de optimale parametre for den genererede ionstrøm. Så hvis temperaturen er for lav, vil absorptionshastigheden af ​​heliumioner være for langsom. På den anden side, ved temperaturer, der er for høje, vil polariserede heliumatomer have for meget kinetisk energi og ikke blive ved kildespidsen længe nok til at blive effektivt ioniseret . Stabiliteten af ​​ionstrålestrømmen i SHIM er normalt tilvejebragt på niveauet 2-3%/time. 

Optisk system

Et elektrostatisk optisk skema bruges til at fokusere og afbøje ionstrålen , svarende til systemer med en fokuseret ionstråle .

Afhængigheden af ​​ionstrømmen af ​​den påførte spænding er ikke-lineær; når spændingen stiger , stiger emissionsstrømmen , når sin maksimale værdi, hvorefter den begynder at falde . Med en yderligere stigning i spændingen begynder dens energi at være nok til at løsne katodens atomer og derved sløve dens ende og forværre dens egenskaber. Spændingen, ved hvilken emissionsstrømmen når sin maksimale værdi, kaldes den bedste billedspænding (BIV), og for heliumioner opstår dette , når det elektriske felt i katodespidsens område er omkring 4,5 V/Å. Denne værdi påvirkes af formen på katodens spids (jo skarpere enden af ​​katoden er, jo mindre spænding skal der påføres for at opnå NNI).

Figuren viser de vigtigste optiske komponenter i SHIM (i eksemplet med Carl Zeiss ORION -modellen ). Alle linser , scannere og deflektorer er elektrostatiske , fordi ladede partiklers bane, og især ioner , afhænger meget lidt af magnetiske felter . Ionerne genereret af kilden når den nødvendige accelerationsenergi og passerer gennem membranen , som danner en ionstråle , der afskærer ioner uden for aksen . Dernæst passerer ionstrålen gennem en gruppe elektrostatiske linser , der udfører dens kollimering og justering. Den justerbare blændeblænde gør det muligt at vælge det optimale forhold mellem billedopløsning og dybdeskarphed på den ene side og strålestrømmen på den anden side (ved at ændre diameteren af ​​ionstrålens tværsnit ). Dernæst passerer ionstrålen gennem et system af afbøjningsspoler, som implementerer strålescanningsalgoritmen (afbøjer den i en given retning afhængigt af den påførte styrespænding ). Derefter fokuseres ionstrålen på prøven ved hjælp af en elektromagnetisk linse (Final linse). 

Interaktion mellem ioner og stof

Ioner, ligesom elektroner i SEM , kan trænge ind i det indre volumen af ​​faste og flydende prøver. Da det er umuligt at spore hver ions baner separat, er beskrivelsen af ​​deres interaktion med stof af statistisk karakter (gennemsnitlige parametre tages i betragtning). For at beskrive den gennemsnitlige maksimale penetrationsdybde af ioner i en prøve, bruges Kanaya og Okayama-tilnærmelsen [8] , som tager højde for prøvens tæthed og ionstrålens energi .

Som et resultat af accelererede ioners vekselvirkning med stof overføres den kinetiske energi af de indfaldende ioner til materialets elektroner og atomer . I dette tilfælde flyver nogle af stoffets elektroner ud i vakuumet (sekundære elektroner) Nogle af heliumionerne reflekteres tilbage fra stoffets atomer (tilbagespredte ioner). Derudover kan nogle af materialets atomer blive slået ud af de indfaldende ioner , hvilket resulterer i sputtering af materialet.

De indfaldende ioners momentum er for lille til effektiv excitation af dybe niveauer af atomer , så der observeres ingen excitation af røntgenstråler i SHIM.

Genereringen af ​​sekundære elektroner i SHIM ligner denne proces i SEM , men signalet fra sekundære elektroner , når de exciteres af ioner i SHIM under de samme betingelser og for den samme prøve, vil næsten altid være kraftigere end når de exciteres af elektroner i SEM , da materialets bremseevne for ioner er meget højere end for elektroner . Som et resultat heraf sker genereringen af ​​sekundære elektroner i SHIM i prøvens overfladenære lag, og de har en højere sandsynlighed for udgang fra prøven, i modsætning til SEM , hvor genereringen af ​​sekundære ioner er fordelt i prøven bind. Til den matematiske beskrivelse af processen med generering af sekundære elektroner anvendes den numeriske Monte Carlo- metode [9] [10] .

Dannelsen af ​​tilbagespredte ioner efter deres kollision med prøven sker i en bestemt rumvinkel . Størrelsen og formen af ​​den tilbagespredte ion- lokaliseringsregion er vigtig, fordi de påvirker kvaliteten af ​​det registrerede signal fra både tilbagespredte ioner og sekundære elektroner . Den øgede faste vinkel for ionspredning på atomerne i det undersøgte materiale (sammenlignet med elektroner ) gør det muligt at øge kontrasten i atomnummer , både i registreringsmåden for sekundære elektroner og i registreringen af ​​tilbagespredte ioner . Hvis området for lokalisering af sekundære ioner er lille i volumen, bidrager deres høje koncentration til høj rumlig opløsning i sekundære ioner . På den anden side vil en høj koncentration af sekundære ioner i det område, hvor ionstrålen rammer prøven, forværre kontrasten og opløsningen af ​​signalet i sekundære elektroner på grund af deres rekombination med ioner. Påvisningen af ​​tilbagespredte ioner gør det også muligt at studere egenskaberne af prøvens   krystalgitter .

Den optimale driftstilstand vælges baseret på karakteristikaene for prøven under undersøgelse ved at vælge typen af ​​ioner (til dette, ud over heliumioner , anvendes neon- og galliumioner i SGIM Carl Zeiss Orion ), accelererende spænding , fokusering og scanningstilstand. 

For tynde prøver giver SHIM dig mulighed for at arbejde i transmissionsscanningstilstand, svarende til et transmissionsscanningselektronmikroskop [11] [12] [12] [13] . Til disse formål indføres en speciel adapter i SHIM-kredsløbet [14]

Detektorer

SGIM er udstyret med to detektorer:

  • Everhart-Thornley detektor til detektering af sekundære elektroner [15]
  • mikrokanalplade til registrering af tilbagespredte ioner [16] .

Betalingskompensation

En defokuseret elektronstråle bruges til at kompensere for den positive elektriske ladning, der opbygges på overfladen af ​​dielektriske materialer .

Ansøgning

De vigtigste anvendelsesområder for SHIM er:

1. Mikroskopi af en prøve

1.1. Mikroskopi af dielektriske materialer og biologiske prøver 

Gennem brugen af ​​en defokuseret elektronstråle til at kompensere for ladningen af ​​prøven, gør SHIM det muligt at opnå billeder af dielektriske materialer, og især ubelagte biologiske prøver, med høj opløsning. Ved hjælp af SHIM blev nye nanoskalastrukturer afsløret i vingerne på sommerfugle fra familien Papilio ulysses , som ikke kunne visualiseres ved hjælp af SEM [17] . SHIM bruges også med succes til visualisering af intracellulære strukturer. [18] [19] [20] Det bruges især til at studere strukturen af ​​porer i epitelceller fra humant adenokarcinom Caco2. [21] På grund af den høje rumlige opløsning gjorde SHIM det muligt at studere proteinstrukturerne i bovin lever [22] (under undersøgelserne blev det fundet, at det har en struktureret rumlig orientering med et gittertrin på 8,8 nm × 6,7 nm) og rottenyrer [ 23] . Brugen af ​​SHIM giver dig også mulighed for at analysere den tredimensionelle fordeling af mineralske og organiske faser ( protein, amelogenin , emalje ) i en musetand . [24] Derudover vil SGIM blive anvendt med succes til forskning i biopolymerer . [25]

1.2. Undergrundsbilleddannelse

Analysen af ​​tilbagespredte heliumioner i SGIM muliggjorde udviklingen af ​​en ikke-kontaktmetode til evaluering af elektroniske sammenkoblinger [26] .

1.3. Ionoluminescens

( luminescens , ophidset ved at bombardere prøven med ioner)

Ved hjælp af SGIM-ionoluminescens bæres en række undersøgelser af egenskaberne af båndgabet af halvledermaterialer [27] , tynde GaN -film på safir, [28] cerium - doterede kvanteprikker i granat og dopet med LaPO 4 nanokrystaller ud . [29]

1.4 Visualisering af grafenstrukturer

SGIM bruges i vid udstrækning til at studere egenskaberne af grafen i forskellige former (både i en frit suspenderet tilstand og placeret på et siliciumdioxidsubstrat ) [30] [31] [32] , samt permeabiliteten af ​​dets porer for forskellige atomer [ 33] [34] , egenskaber ved dens båndgab-bredde [35] og egenskaber ved dens dannelsesprocesser for nanoelektroniske enheder [36] [37]

2. Mønsterændring

Modifikation af prøven i SHIM udføres ved aflejring og ætsning af materialer, svarende til metoden med fokuseret ionstråle i SEM . Imidlertid bruger disse metoder forskellige ioner til at modificere prøven. Så i SGIM bruges ioner af helium , neon og gallium som ioner til at bombardere prøven , og i SEM - gallium , guld og iridium ).

2.1. Ionstrålelitografi

Traditionelt er relieffet af fotoresist dannet ved metoder til fokuseret ionstråle og elektronstrålelitografi . Fordelene ved ionstrålelitografi  sammenlignet med elektronstrålelitografi  er, at fotomodstande er mere følsomme over for ionstråler end elektronstråler , og der er ingen "nærhedseffekt", som begrænser den mindst mulige størrelse af det modificerede område i elektronstrålelitografi. . [38] [39] Og fordelen ved SHIM frem for fokuseret ionstråleteknologi er evnen til at fokusere strålen til et mindre område og evnen til at arbejde med lettere ioner. Brugen af ​​SGIM som ionstrålelitografi gør det således muligt at opnå nye teknologiske standarder (mindre end 10 nm). [40] [41] [42] [43]  

2.2 Dannelse af strukturer i nanoskala

Den høje opløsning af SHIM og muligheden for at vælge de anvendte ioner gør det muligt at danne en bred vifte af nanoskalastrukturer med dens hjælp. [44] [45] Især bruges SGIM til at danne platinstrukturer i nanostørrelse ved nedbrydning og aflejring af gasformige organoplatinforbindelser ved hjælp af en ionstråle, [44] [46] tredimensionelle strukturer på et siliciumsubstrat [47] , aflejring af metaller fra gasfasen. [48] ​​Ud over heliumioner bruges neon- og galliumioner , såvel som deres kombinationer, i SGIM til at danne nanoskalastrukturer . [49] [50] SGIM er også meget brugt til dannelsen af ​​lovende nanoplasmoniske krystaller [51] [52] [53] [54] [55]  og  mikro- og nanoelektromekaniske systemer. [56]

Hjælp

Det scannende helium-ion-mikroskop blev udviklet af ALIS, nu en del af Carl Zeiss . Den første kommercielt tilgængelige SGIM dukkede op i 2007. SGIM-produktionsanlægget er beliggende i Peabody (USA).

Til dato er mere end 20 enheder blevet installeret i verden, hovedsageligt i forskningscentre ( US National Institute of Standards and Technology , Harvard University , University of Twente , National University of Singapore , Bielefeld University ). I Rusland er den eneste SGIM installeret på det tværfaglige ressourcecenter i retning af "Nanoteknologi" [57] ved St. Petersburg State University .

Se også

Noter

  1. ↑ David C. Joy. Helium Ion Mikroskopi - Springer . Arkiveret 6. juni 2018 på Wayback Machine
  2. ↑ A.V. Crewe, J. Wall, L.M. Welter. A High-Resolution Scanning Transmission Electron Microscope  // Journal of Applied Physics. — 1968-12-01. - T. 39 , no. 13 . — S. 5861–5868 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.1656079 . Arkiveret fra originalen den 3. marts 2016.
  3. ↑ 1 2 Erwin W. Müller, John A. Panitz, S. Brooks McLane. Atom-Probe Field Ion Microscope  // Gennemgang af videnskabelige instrumenter. - 1968-01-01. - T. 39 , no. 1 . — s. 83–86 . - ISSN 1089-7623 0034-6748, 1089-7623 . - doi : 10.1063/1.1683116 . Arkiveret fra originalen den 25. februar 2016.
  4. ↑ Iberi, Vighter; Vlassiouk, Ivan; Zhang, X.-G.; Matola, Brad; Linn, Allison; Joy, David C.; Rondinone, Adam J. (2015). Scientific Reports 5: 11952. doi:10.1038/srep11952. PMC 4493665. PMID 26150202 . Maskeløs litografi og in situ visualisering af ledningsevne af grafen ved hjælp af heliumionmikroskopi  //  Europa PMC Scientific Reports 5: 11952. doi:10.1038/srep11952. PMC 4493665. PMID 26150202 . :Rapport. - 2015. - Juli. - doi : 10.1038/srep11952 .
  5. ↑ C. Rodenburg, MAE Jepson, Stuart A. Boden, Darren M. Bagnall. Heliumionmikroskopi og energiselektiv scanningselektronmikroskopi – to avancerede mikroskopiteknikker med komplementære applikationer  //  Journal of Physics: Conference Series. — 2014-01-01. — Bd. 522 , udg. 1 . — S. 012049 . — ISSN 1742-6596 . - doi : 10.1088/1742-6596/522/1/012049 .
  6. ↑ J. Orloff, L. W. Swanson. En asymmetrisk elektrostatisk linse til felt-emission mikrosonde applikationer  // Journal of Applied Physics. - 1979-04-01. - T. 50 , nej. 4 . — S. 2494–2501 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.326260 . Arkiveret fra originalen den 29. februar 2016.
  7. ↑ E.W. Muller, T.T. Tsong , Field Ion Microcopy Principles and Applications, Elsevier New York (1969)
  8. ↑ K. Kanaya, S. Okayama. Penetration og energitabsteori for elektroner i faste mål  (engelsk)  // Journal of Physics D: Applied Physics. - 1972-01-01. — Bd. 5 , iss. 1 . — S. 43 . — ISSN 0022-3727 . - doi : 10.1088/0022-3727/5/1/308 .
  9. ↑ ZJ Ding, XD Tang, R. Shimizu. Monte Carlo undersøgelse af sekundær elektronemission  // Journal of Applied Physics. - 2001-01-01. - T. 89 , nr. 1 . — S. 718–726 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.1331645 . Arkiveret fra originalen den 25. februar 2016.
  10. ↑ R. Shimizu, Ding Ze-Jun. Monte Carlo-modellering af elektron-faststof-interaktioner  //  Reports on Progress in Physics. — 1992-01-01. — Bd. 55 , iss. 4 . - S. 487 . — ISSN 0034-4885 . - doi : 10.1088/0034-4885/55/4/002 .
  11. ↑ Billy W. Ward. Scanning transmission ion mikroskop (22. januar 2008). Dato for adgang: 18. februar 2016. Arkiveret fra originalen 2. april 2016.
  12. ↑ 1 2 Dc Joy, J Notte IV, R Hill, Sm McVey, R Ramachandra. Scanning transmission ion mikroskopi og diffraktion billeddannelse  // Mikroskopi og mikroanalyse. - 01-07-2010. - T. 16 , no. Tillæg S2 . — S. 604–605 . — ISSN 1435-8115 . - doi : 10.1017/S1431927610053791 .
  13. ↑ Europa PMC. Scanning transmission ion mikroskopi som det komplementerer partikel induceret røntgen emission... - Abstract - Europa PMC . europepmc.org. Dato for adgang: 18. februar 2016.
  14. ↑ David C. Joy. Ion-faststof interaktioner og billeddannelse  //  Helium Ion Mikroskopi. — Springer New York, 2013-01-01. — S. 17–37 . — ISBN 9781461486596 , 9781461486602 . - doi : 10.1007/978-1-4614-8660-2_4 . Arkiveret fra originalen den 16. juni 2018.
  15. ↑ Yu V. Petrov, AF Vyvenko, AS Bondarenko. Scanning helium ion mikroskop: Fordeling af sekundære elektroner og ion kanalisering  (engelsk)  // Journal of Surface Investigation. Røntgen-, synkrotron- og neutronteknikker. — 2010-10-12. — Bd. 4 , iss. 5 . — S. 792–795 . - ISSN 1819-7094 1027-4510, 1819-7094 . - doi : 10.1134/S1027451010050186 . Arkiveret fra originalen den 5. juni 2018.
  16. ↑ Sybren Sijbrandij, John Notte, Larry Scipioni, Chuong Huynh, Colin Sanford. Analyse og metrologi med en fokuseret heliumionstråle)  // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2010-01-01. - T. 28 , no. 1 . — s. 73–77 . — ISSN 2166-2754 2166-2746, 2166-2754 . - doi : 10.1116/1.3271254 . Arkiveret fra originalen den 25. februar 2016.
  17. ↑ Stuart A. Boden, Asa Asadollahbaik, Harvey N. Rutt, Darren M. Bagnall. Helium ion mikroskopi af Lepidoptera skæl  (engelsk)  // Scanning. - 01-03-2012. — Bd. 34 , udg. 2 . — S. 107–120 . — ISSN 1932-8745 . - doi : 10.1002/sca.20267 . Arkiveret fra originalen den 14. april 2016.
  18. ↑ NMI :: Helium Ion Mikroskopi (HIM) til billeddannelse af biologiske prøver ved sub-nanometer opløsning . www.nmi.de. Dato for adgang: 18. februar 2016. Arkiveret fra originalen 8. marts 2016.
  19. ↑ Matthew S. Joens, Chuong Huynh, James M. Kasuboski, David Ferranti, Yury J. Sigal. Helium Ion Mikroskopi (HIM) til billeddannelse af biologiske prøver ved sub-nanometer opløsning  //  Scientific Reports. — 2013-12-17. — Bd. 3 . - doi : 10.1038/srep03514 . Arkiveret fra originalen den 17. februar 2016.
  20. ↑ Heliumionmikroskopi af mikrostrukturer og biologiske prøver . researchgate. Hentet 18. februar 2016. Arkiveret fra originalen 25. februar 2016.
  21. ↑ D. Bazou, G. Behan, C. Reid, Jj Boland, Hz Zhang. Billeddannelse af humane tyktarmskræftceller ved hjælp af He-Ion scanningsmikroskopi  (engelsk)  // Journal of Microscopy. - 2011-06-01. — Bd. 242 , udg. 3 . — S. 290–294 . — ISSN 1365-2818 . - doi : 10.1111/j.1365-2818.2010.03467.x . Arkiveret fra originalen den 28. december 2014.
  22. ↑ A. Lysse, Carl Zeiss mikroskopi. .
  23. ↑ William L. Rice, Alfred N. Van Hoek, Teodor G. Păunescu, Chuong Huynh, Bernhard Goetze. Højopløsnings heliumion-scanningsmikroskopi af rottenyren  // PLoS ONE. — 2013-03-07. - T. 8 , nej. 3 . - S. e57051 . - doi : 10.1371/journal.pone.0057051 .
  24. ↑ Felicitas B. Bidlack, Chuong Huynh, Jeffrey Marshman, Bernhard Goetze. Heliumionmikroskopi af emaljekrystallitter og ekstracellulær tandemaljematrix  // Frontiers in Physiology. — 2014-10-10. - T. 5 . — ISSN 1664-042X . - doi : 10.3389/fphys.2014.00395 .
  25. ↑ Gerra L. Bosco. Billeddannelse i den moderne tidsalder (30. august 2011). doi : 10.1016/j.trac.2011.07.009 . Hentet 18. februar 2016. Arkiveret fra originalen 23. februar 2016.
  26. ↑ Raoul van Gastel, Gregor Hlawacek, Harold JW Zandvliet, Bene Poelsema. Undergrundsanalyse af halvlederstrukturer med heliumionmikroskopi  // Mikroelektronik Reliabilitet. — 01-09-2012. - T. 52 , no. 9-10 . — S. 2104–2109 . - doi : 10.1016/j.microrel.2012.06.130 .
  27. ↑ Vasilisa Veligura, Gregor Hlawacek, Uwe Jahn, Raoul van Gastel, Harold JW Zandvliet. Oprettelse og fysiske aspekter af luminescerende mønstre ved hjælp af heliumionmikroskopi  // Journal of Applied Physics. — 2014-05-14. - T. 115 , no. 18 . - S. 183502 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.4875480 . Arkiveret fra originalen den 25. februar 2016.
  28. ↑ http://iopscience.iop.org/article/10.1143/JJAP.37.L398/pdf . doi : 10.1143 / jjap.37.l398/pdf .
  29. ↑ Stuart A. Boden, Thomas M. M. Franklin, Larry Scipioni, Darren M. Bagnall, Harvey N. Rutt. Ionoluminescens i heliumionmikroskopet  // Mikroskopi og mikroanalyse. - 2012-12-01. - T. 18 , no. 06 . - S. 1253-1262 . — ISSN 1435-8115 . - doi : 10.1017/S1431927612013463 .
  30. ↑ Ledningsjustering af grafen baseret på defektinduceret lokalisering. . www.pubfacts.com. Hentet: 19. februar 2016.
  31. ↑ J. Grisolia, N. Decorde, M. Gauvin, N.M. Sangeetha, B. Viallet. Elektrontransport i transparente samlinger af tin-dopede indiumoxid kolloide nanokrystaller  (engelsk)  // Nanoteknologi. — 2015-01-01. — Bd. 26 , udg. 33 . - S. 335702 . — ISSN 0957-4484 . - doi : 10.1088/0957-4484/26/33/335702 .
  32. ↑ Vighter Iberi, Ivan Vlassiouk, X.-G. Zhang, Brad Matola, Allison Linn. Maskeløs litografi og in situ visualisering af ledningsevne af grafen ved hjælp af heliumionmikroskopi  //  videnskabelige rapporter. - 2015-07-07. — Bd. 5 . - doi : 10.1038/srep11952 . Arkiveret fra originalen den 29. februar 2016.
  33. ↑ J. Scott Bunch, Scott S. Verbridge, Jonathan S. Alden, Arend M. van der Zande, Jeevak M. Parpia. Impermeable Atomic Membranes from Graphene Sheets (EN) // Nano Letters. — 2008-07-17. - T. 8 , nej. 8 . — S. 2458–2462 . - doi : 10.1021/nl801457b . Arkiveret fra originalen den 9. juli 2014.
  34. ↑ Hong Zhang, Yoshiyuki Miyamoto, Angel Rubio. \textit{Ab initio} Simulering af helium-ion-mikroskopibilleder: Tilfældet med suspenderet grafen  // Physical Review Letters. — 2012-12-27. - T. 109 , nr. 26 . - S. 265505 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.109.265505 .
  35. ↑ Ahmad N. Abbas, Gang Liu, Bilu Liu, Luyao Zhang, He Liu. Mønsterdannelse, karakterisering og kemisk sansning af grafen nanobånd-arrays ned til 5 nm ved brug af heliumionstrålelitografi (EN) // ACS Nano. — 2014-01-27. - T. 8 , nej. 2 . - S. 1538-1546 . doi : 10.1021 / nn405759v . Arkiveret fra originalen den 18. maj 2017.
  36. ↑ Max C. Lemme, David C. Bell, James R. Williams, Lewis A. Stern, Britton W.H. Baugher. Ætsning af grafenenheder med en heliumionstråle (EN) // ACS Nano. — 2009-09-22. - T. 3 , nej. 9 . — S. 2674–2676 . doi : 10.1021 / nn900744z .
  37. ↑ SA Boden, Z. Moktadir, D. M. Bagnall, H. Mizuta, H. N. Rutt. Fokuseret helium ion stråle fræsning og aflejring  // Microelectronic Engineering. - 01-08-2011. - T. 88 , no. 8 . — S. 2452–2455 . - doi : 10.1016/j.mee.2010.11.041 .
  38. ↑ Liming Ren, Baoqin Chen. Nærhedseffekt i elektronstrålelitografi  // 7th International Conference on Solid-State and Integrated Circuits Technology, 2004. Proceedings. - 2004-10-01. - T. 1 . — S. 579–582 bd . 1 . - doi : 10.1109/ICSICT.2004.1435073 .
  39. ↑ Geraint Owen, Paul Rissman. Nærhedseffektkorrektion for elektronstrålelitografi ved udligning af baggrundsdosis  // Journal of Applied Physics. - 1983-06-01. - T. 54 , no. 6 . — S. 3573–3581 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.332426 . Arkiveret fra originalen den 25. februar 2016.
  40. ↑ Diederik Maas, Emile van Veldhoven, Ping Chen, Vadim Sidorkin, Huub Salemink. Nanofabrikation med et helium ion mikroskop . - 01-01-2010. - T. 7638 . — S. 763814–763814-10 . - doi : 10.1117/12.862438 .
  41. ↑ D. Winston, B.M. Cord, B. Ming, D.C. Bell, W.F. DiNatale. Scanning-helium-ion-beam litografi med hydrogen silsesquioxan resist  // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2009-11-01. - T. 27 , no. 6 . — S. 2702–2706 . — ISSN 2166-2754 2166-2746, 2166-2754 . - doi : 10.1116/1.3250204 . Arkiveret fra originalen den 25. februar 2016.
  42. ↑ David C. Bell, Max C. Lemme, Lewis A. Stern, Charles M. Marcus. Præcisionsmaterialemodifikation og mønstre med He ioner  // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2009-11-01. - T. 27 , no. 6 . — S. 2755–2758 . — ISSN 2166-2754 2166-2746, 2166-2754 . - doi : 10.1116/1.3237113 . Arkiveret fra originalen den 25. februar 2016.
  43. ↑ Paul F.A. Alkemade, Emma M. Koster, Emile van Veldhoven, Diederik J. Maas. Billeddannelse og nanofabrikation med heliumionmikroskopet fra Van Leeuwenhoek Laboratory i Delft   // Scanning . - 01-03-2012. — Bd. 34 , udg. 2 . — S. 90–100 . — ISSN 1932-8745 . - doi : 10.1002/sca.21009 . Arkiveret fra originalen den 3. maj 2016.
  44. ↑ 1 2 Colin A. Sanford, Lewis Stern, Louise Barriss, Lou Farkas, Mark DiManna. Stråleinduceret aflejring af platin ved hjælp af et heliumionmikroskop  // Journal of Vacuum Science & Technology B. - 2009-11-01. - T. 27 , no. 6 . — S. 2660–2667 . — ISSN 2166-2754 2166-2746, 2166-2754 . - doi : 10.1116/1.3237095 . Arkiveret fra originalen den 1. marts 2016.
  45. ↑ Kenji Gamo, Nobuyuki Takakura, Norihiko Samoto, Ryuichi Shimizu, Susumu Namba. Ionstråleassisteret aflejring af organiske metalfilm ved hjælp af fokuserede ionstråler - IOPscience  . - 1984-05-01. - doi : 10.1143/jjap.23.l293/meta .
  46. ↑ HM Wu, LA Stern, JH Chen, M. Huth, CH Schwalb. Syntese af nanotråde via helium- og neonfokuseret ionstråleinduceret aflejring med gasfelt-ionmikroskopet   // Nanoteknologi . — 2013-01-01. — Bd. 24 , udg. 17 . — S. 175302 . — ISSN 0957-4484 . - doi : 10.1088/0957-4484/24/17/175302 .
  47. ↑ L. Zhang, N.F. Heinig, S. Bazargan, M. Abd-Ellah, N. Moghimi. Direkte-write tre-dimensionel nanofabrikation af nanopyramider og nanokegler på Si ved nanotumefaction ved hjælp af et helium ion mikroskop   // Nanotechnology . — 2015-01-01. — Bd. 26 , udg. 25 . — S. 255303 . — ISSN 0957-4484 . - doi : 10.1088/0957-4484/26/25/255303 .
  48. ↑ DW Bassett. Brugen af ​​feltionmikroskopi i undersøgelser af dampaflejring af metaller  // Surface Science. — 1970-10-01. - T. 23 , nej. 1 . — S. 240–258 . - doi : 10.1016/0039-6028(70)90016-6 .
  49. ↑ JH Franken, M. Hoeijmakers, R. Lavrijsen, JT Kohlhepp, HJM Swagten. Præcis kontrol af domænevægsinjektion og pinning ved hjælp af helium- og galliumfokuserede ionstråler  // Journal of Applied Physics. — 2011-04-01. - T. 109 , nr. 7 . - S. 07D504 . — ISSN 1089-7550 0021-8979, 1089-7550 . - doi : 10.1063/1.3549589 . Arkiveret fra originalen den 25. februar 2016.
  50. ↑ FHM Rahman, Shawn McVey, Louis Farkas, John A. Notte, Shida Tan. Udsigterne for en subnanometer-fokuseret neon-ionstråle   // Scanning . - 01-03-2012. — Bd. 34 , udg. 2 . — S. 129–134 . — ISSN 1932-8745 . - doi : 10.1002/sca.20268 . Arkiveret fra originalen den 3. maj 2016.
  51. ↑ M. Melli, A. Polyakov, D. Gargas, C. Huynh, L. Scipioni. At nå den teoretiske resonanskvalitetsfaktorgrænse i koaksiale plasmoniske nanoresonatorer fremstillet af heliumionlitografi (EN) // nanobogstaver. — 01-05-2013. - T. 13 , nej. 6 . — S. 2687–2691 . - doi : 10.1021/nl400844a .
  52. ↑ Heiko Kollmann, Xianji Piao, Martin Esmann, Simon F. Becker, Dongchao Hou. Mod plasmonik med nanometerpræcision: Ikke-lineær optik af helium-ion-malet guld-nanoantenner (EN) // Nano-bogstaver. — 2014-07-25. - T. 14 , nej. 8 . — S. 4778–4784 . - doi : 10.1021/nl5019589 . Arkiveret fra originalen den 23. maj 2017.
  53. ↑ Yudong Wang, Martina Abb, Stuart A. Boden, Javier Aizpurua, CH de Groot. Ultrahurtig ikke-lineær kontrol af progressivt belastede, enkeltplasmoniske nanoantenner fremstillet ved hjælp af heliumionfræsning (EN) // nanobogstaver. — 2013-10-17. - T. 13 , nej. 11 . — S. 5647–5653 . doi : 10.1021 / nl403316z . Arkiveret fra originalen den 23. maj 2017.
  54. ↑ Olivier Scholder, Konstantins Jefimovs, Ivan Shorubalko, Christian Hafner, Urs Sennhauser. Heliumfokuserede ionstrålefremstillede plasmoniske antenner med under-5 nm mellemrum   // Nanoteknologi . — 2013-01-01. — Bd. 24 , udg. 39 . - S. 395301 . — ISSN 0957-4484 . - doi : 10.1088/0957-4484/24/39/395301 .
  55. ↑ Boris Luk'yanchuk, Nikolay I. Zheludev, Stefan A. Maier, Naomi J. Halas, Peter Nordlander. Fano-resonansen i plasmoniske nanostrukturer og metamaterialer  //  Naturmaterialer. - 01-09-2010. — Bd. 9 , iss. 9 . — S. 707–715 . — ISSN 1476-1122 . - doi : 10.1038/nmat2810 . Arkiveret fra originalen den 10. december 2015.
  56. ↑ M. Annamalai, S. Mathew, V. Viswanathan, C. Fang, D.S. Pickard. Design, fremstilling og heliumionmikroskopmønster af ophængte nanomekaniske grafenstrukturer til NEMS-applikationer  // Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference (TRANSDUCERS), 2011 16th International. - 2011-06-01. — S. 2578–2581 . - doi : 10.1109/TRANSDUCERS.2011.5969824 .
  57. ↑ MRC i retning af nanoteknologi, St. Petersburg State University . nano.spbu.ru. Dato for adgang: 18. februar 2016. Arkiveret fra originalen 6. april 2016.

Litteratur

  1. Tondare VN // J. Vac. sci. Teknol.- 2005 - A23 - 1498
  2. Morgan J., Notte J., Hill R., Ward B. An Introduction to the Helium Ion Microscope // Microscopy Today - 2006. - Vol. 14. - No. 4. - s. 24-31.
  3. Ward, BW, Notte, JA, Economou, NP Heliumionmikroskop: Et nyt værktøj til mikroskopi og metrologi i nanoskala // J. Vac. sci. Teknol. - 2006. - B24 (6). — s. 2871-2875.
  4. Ramachandra R., Griffin B., Joy DC, // Ultramicroscopy - 2009. - 109. - s. 748
  5. BellD. C. Kontrastmekanismer og billeddannelse i heliumionmikroskopi. // Mikroskopi og mikroanalyse - 2009. - 15. - s. 147–153

Links