[发明专利]用于带电粒子显微镜的低温样本的制备

说明书

本发明涉及用于带电粒子显微镜的低温样本的制备。一种为带电粒子显微镜中的研究制备样本的方法，由此该样本经受使用致冷剂的快速冷却，包括下面的步骤：‑提供用于输送低温流体的两个导管，这些导管中的每一个都打开进入管口，这些管口被布置成跨介于中间的间隙而面对彼此；‑将样本放置在所述间隙中；‑通过所述导管泵送低温流体以便从所述管口同时冲刷，由此从两个相对面将样本突然浸入在低温流体中。

技术领域

本发明涉及为带电粒子显微镜中的研究制备样本的方法，借此使用致冷剂使该样本经受快速冷却。本发明另外涉及用于执行这样的方法的装置。

本发明还涉及这样的样本在带电粒子显微镜中的使用，包括：

- 样本保持器，用于容纳样本；

- 冷却设备，用于至少在样本在所述样本保持器上时将所述样本维持在低温温度；

- 源，用于产生带电粒子射束；

- 照明器，用于引导所述射束以便照射样本；

- 检测器，用于响应于所述照射来检测从样本发出的辐射通量。

术语“致冷剂”应该被解释为指的是处于低温温度（即处于或低于-150℃）的液体。这样的致冷剂的示例包括液态乙烷、液态丙烷、液态氧以及其混合物。

背景技术

带电粒子显微镜是公知的并且对于对微观物体成像（特别地以电子显微学的形式）而言是越来越重要的技术。从历史来看，电子显微镜的基本种类已经经历到许多公知装置种类（诸如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、和扫描透射电子显微镜（STEM））的演化，并且还经历到各种子种类（诸如所谓的“双射束”工具（例如FIB-SEM）的演化，其另外采用“机器加工的”聚焦离子束（FIB），从而例如允许诸如离子束铣削或离子束诱导沉积（IBID）的支持活动。更具体地：

-在SEM中，通过扫描电子束来照射样本使来自样本的“辅助”辐射的发射物沉淀，例如以二次电子、背散射电子、X射线和光致发光（红外、可见和/或紫外光子）的形式；发出的辐射的该通量的一个或多个分量然后被检测并被用于图像累积目的。

-在TEM中，将被用来照射样本的电子束选取为穿透样本的足够高的能量（为此样本通常将比SEM样本情况下的更薄）；从样本发出的透射电子的通量然后可以被用来创建图像。当以扫描模式操作这样的TEM时（因此变成STEM），讨论中的图像将在照射电子束的扫描运动期间被累积。

关于这里阐明的一些主题的更多信息可以例如从下面的维基百科链接收集：

http://en.wikipedia.org/wiki/Electron_microscope

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscope

http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electron_microscopy

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_transmission_electron_microscopy

作为对将电子用作照射射束的替代，还可以使用其他种类的带电粒子来执行带电粒子显微镜。在这方面，短语“带电粒子”应该被广义地解释为包括例如电子、正离子（例如Ga或He离子）、负离子、质子和正电子。关于基于非电子的带电粒子显微镜，可以例如从诸如下面的来源收集一些其他信息：

https://en.wikipedia.org/wiki/Focused_ion_beam

http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_Helium_Ion_Microscope