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ZEISS Crossbeam
Ihr FIB-SEM für 3D-Analysen und Probenpräparation mit hohem Durchsatz
Kombinieren Sie erstklassige FE-SEM-Performance mit FIB-Bearbeitung: ZEISS Crossbeam verbindet die Imaging- und Analyseleistung eines hochauflösenden Feldemissions-Rasterelektronenmikroskops (FE-SEM) mit den Bearbeitungsfunktionen eines fokussierten Ionenstrahls (FIB) der nächsten Generation. Das gilt für die Nutzung in Mehrbenutzer-Einrichtungen ebenso wie für wissenschaftliche oder industrielle Labors. Nutzen Sie die Vorteile des modularen Plattformkonzepts und passen Sie Ihr System dynamisch an Ihre Anforderungen an, z. B. mit dem LaserFIB für den massiven Materialabtrag. Beim Abtragen, Imaging oder bei der 3D-Analyse: Crossbeam beschleunigt Ihre FIB-Anwendungen.
- Mehr Erkenntnisse aus SEM-Untersuchungen
- Höherer Probendurchsatz bei FIB-Anwendungen
- FIB-SEM-Analysen in bester 3D-Auflösung
Highlights

Mehr Erkenntnisse aus SEM-Untersuchungen
- Profitieren Sie von einer um bis zu 30 % besseren SEM-Auflösung bei geringer Spannung mithilfe von Tandem decel, einer Funktion der neuen Elektronenoptik von ZEISS Gemini.
- Entnehmen Sie mit der Gemini-Elektronenoptik echte Probeninformationen aus hochaufgelösten SEM-Bildern.
- Verlassen Sie sich auf die SEM-Leistung von ZEISS Crossbeam, sowohl bei oberflächenempfindlichen 2D-Bildern als auch bei 3D-Tomografien.
- Nutzen Sie die Vorteile hochauflösender Bilder mit hohem Kontrast und hohem Signal-Rausch-Verhältnis, selbst beim Einsatz sehr niedriger Beschleunigungsspannungen.
- Charakterisieren Sie Ihre Probe umfassend mit verschiedenen Detektoren. Erhalten Sie einen reinen Materialkontrast mit dem einzigartigen Inlens-EsB-Detektor.
- Untersuchen Sie nichtleitende Proben, ohne eine Beeinträchtigung der Bildqualität durch Aufladungen hinnehmen zu müssen.
Höherer Probendurchsatz bei FIB-Anwendungen
- Profitieren Sie von der Geschwindigkeit und Präzision intelligenter FIB-Scanstrategien für einen um bis zu 40 % schnelleren Materialabtrag.
- Die Ion-sculptor FIB-Säule eröffnet Ihnen eine neue Welt der FIB-Bearbeitung: Präparieren Sie Proben von höchster Qualität mit vernachlässigbarer Probenschädigung. Führen Sie dabei gleichzeitig Ihre Präparation schneller durch.
- Modifizieren Sie Ihre FIB-Proben präzise und schnell bei FIB-Stromstärken von bis zu 100 nA, ohne Kompromisse bei der FIB-Auflösung machen zu müssen.
- Bei der Präparation von TEM-Proben sind die Eigenschaften der Ion-sculptor FIB bei Niederspannungen ein klarer Vorteil. Sie erhalten ultradünne Proben und die Beschädigung durch Amorphisierung bleibt auf einem niedrigen Niveau.


FIB-SEM-Analysen in bester 3D-Auflösung
- Profitieren Sie von den Vorteilen einer integrierten 3D-Analyse für EDS- und EBSD-Untersuchungen.
- Egal ob beim Materialabtrag, Imaging oder bei der 3D-Analyse: ZEISS Crossbeam beschleunigt Ihre FIB-Anwendungen.
- Erweitern Sie die Kapazität Ihres Crossbeam mit ZEISS Atlas 5, dem marktführenden Paket für eine schnelle und präzise Tomografie.
- Führen Sie während der Tomografieabläufe EDS- und EBSD-Analysen mit dem integrierten 3D-Analysemodul von ZEISS Atlas 5 durch.
- Erhalten Sie einzigartige Einblicke durch beste 3D-Auflösung und kleinste isotrope Voxelgröße. Führen Sie Untersuchungen mit weniger als 3 nm Informationstiefe durch und erstellen Sie oberflächenempfindliche Materialkontrastbilder mit dem Inlens-EsB-Detektor.
- Sparen Sie Zeit, indem Sie Ihre Serienschnitt-Bilder während des Materialabtrags erfassen. Erhalten Sie genaue und konsistente Ergebnisse durch nachverfolgbare Voxelgrößen und automatisierte Routinen für die aktive Erhaltung der Bildqualität.
Crossbeam-Produktfamilie

Der variable Druckmodus sorgt für die richtigen Bedingungen: Zum Beispiel für in situ Experimente bei niedrigem Vakuum mit ausgasenden oder leitfähigen Proben. Die einzigartige Gemini-Elektronenoptik und die Ion-Sculptor FIB sorgen für qualitativ hochwertige Bildgebung und einen hohen Durchsatz.

Für Ihre besonders anspruchsvollen Charakterisierungen. Wählen Sie einfach zwischen Standard- und großer Kammergröße – die die am besten für Ihre Probe geeignet ist. Die Gemini-2-Elektronenoptik liefert auch bei geringer Spannung und hoher Stromstärke beste Ergebnisse. ZEISS Crossbeam 550 ist optimiert für die hochaufgelöste Bildgebung bei hohem Strahlstrom und für schnelle Analysen.

Das ideale Instrument für den massiven Materialabtrag und die Präparation großer Proben: Der an der Probenschleuse angebrachte Femtosekundenlaser verhindert die Kontamination Ihrer Kammer und ist konfigurierbar an Crossbeam 350 und Crossbeam 550. Mit Crossbeam laser erreichen Sie schnell tief unter der Oberfläche liegende Probenstellen aus denen Sie sogar extrem herausfordernde Proben vorbereiten können, wie Proben für die Atomsondentomografie.

Diese Lösung für die TEM-Lamellenpräparation und die volumetrische Bildgebung unter kryogenen Bedingungen ermöglicht ein Imaging des naturnahen Zustands. Verbinden Sie Weitfeld-, Laser-Scanning- und FIB-SEM-Mikroskopie und behalten Sie gleichzeitig die Flexibilität eines Mehrzweck-FIB-SEM.
ZEISS Crossbeam laser Workflow
Wie der LaserFIB Workflow Ihre hochauflösenden Imaging- und Analyse-Aufgaben verbessert
Erreichen Sie schnell tief unter der Oberfläche gelegene „Regions of Interest“ (ROIs). Überbrücken Sie mehrere Längenskalen mit korrelativen Workflows. Analysieren Sie große Volumina und erhalten Sie noch repräsentativere Daten. Auch 3D-Imaging und 3D-Analysen sind möglich. Mithilfe eines Femtosekundenlasers an ZEISS Crossbeam profitieren Sie von zielgerichteter und ultraschneller Probenpräparation.
- Erreichen Sie schnell tief unter der Oberfläche liegende Strukturen
- Bearbeiten Sie extrem große Querschnitte, mit bis zu mehreren Millimetern in Länge und Breite
- Profitieren Sie von minimaler Probenschädigung – ohne störende, durch den Laser verursachte Wärmeeffekte – in dem Sie ultrakurze Laserimpulse verwenden
- Arbeiten Sie mit dem Laser in einer separaten Kammer und vermeiden Sie damit eine Kontamination Ihres FIB-SEMs
- Finden Sie tief gelegene ROIs durch Korrelation mit zuvor erfassten 3D-XRM-Datensätzen oder anderen externen Daten
Workflow für die Präparation von TEM-Lamellen
Wie Sie ganz einfach hohe Probenqualität bei hohem Durchsatz erzielen

Steuern Sie Ihren Interessensbereich an
Die Präparation von TEM-Lamellen ist eine wichtige Anwendung von FIB-SEM. ZEISS bietet einen automatisierten Workflow für eine zielgerichtete Präparation. Die erstellten Lamellen sind perfekt für hochauflösendes TEM- und STEM-Imaging sowie Analysen mit atomarer Auflösung geeignet. Navigieren Sie zum ROI und extrahieren Sie eine TEM-Lamelle. Schließen Sie den Workflow mit dem Transfer der Lamelle zu einem TEM-Netzchen und dem kontrollierten Dünnen ab.
TEM-Lamellenpräparation und volumetrische Bildgebung bei Tieftemperatur

Mit der Kryomikroskopie lassen sich Zellstrukturen im naturnahen Zustand untersuchen. Oft stehen Anwender jedoch vor komplexen Herausforderungen, wie Devitrifikation, Eiskontamination und Probenverlust – aber auch die Präparation selbst oder die Korrelation der Daten über Bildgebungsmodalitäten hinweg können problematisch sein. Der ZEISS Correlative Cryo Workflow verbindet Weitfeld-, Laser-Scanning- und FIB-SEM-Mikroskopie zu einem einzigen durchgehenden und anwenderfreundlichen Arbeitsablauf. Hardware und Software erfüllen dabei die besonderen Anforderungen von Experimenten bei extrem tiefen Temperaturen – von der Lokalisierung fluoreszierender Makromoleküle über die kontrastreiche Abbildung von Volumendaten bis zur Lamellendünnung direkt auf dem Grid für die Kryo-Elektronentomografie im TEM.
Die Technologie hinter ZEISS Crossbeam
SEM-Elektronenoptik
Wählen Sie aus zwei Säulen aus
Die FE-SEM-Säule von ZEISS Crossbeam basiert wie alle ZEISS FE-SEMs auf der Gemini-Elektronenoptik. Entscheiden Sie sich für die Gemini-VP-Säule von Crossbeam 350 oder die Gemini-II-Säule von Crossbeam 550.
Feldemissions-Rasterelektronenmikroskope (FE-SEMs) wurden für hochauflösendes Imaging entwickelt. Der Schlüssel zur Leistungsfähigkeit eines FE-SEMs liegt in seiner elektronenoptischen Säule. Die Gemini-Technologie ist in alle ZEISS FE-SEMs und FIB-SEMs integriert: Sie ist optimiert für die herausragende Auflösung jeder Probe, insbesondere bei niedrigen Beschleunigungsspannungen, und sorgt für eine umfassende, effiziente Detektion und Benutzerfreundlichkeit.
Die Gemini-Optik zeichnet sich durch drei Hauptkomponenten aus
- Das Gemini-Objektivlinsendesign kombiniert elektrostatische und magnetische Felder, um die optische Performance zu maximieren und gleichzeitig die Feldeinflüsse auf die Probe auf ein Minimum zu reduzieren. Dies ermöglicht ein ausgezeichnetes Imaging auch bei schwierigen Proben wie magnetischen Materialien.
- Die Gemini-Beambooster-Technologie, eine integrierte Beam Deceleration, ermöglicht geringe Sondengrößen und ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis.
- Das Gemini-Konzept der Inlens-Detektion sorgt für eine effiziente Signaldetektion durch das parallele Erfassen von Sekundärelektronen (SE) und Rückstreuelektronen (BSE) – bei einer verringerten Bilderfassungszeit.
Vorteile für Ihre FIB-SEM-Anwendungen
- Langfristige Stabilität der SEM-Ausrichtung und mühelose Anpassung aller Systemparameter wie Sondenstromstärke und Beschleunigungsspannung
- Erreichen Sie verzerrungsfreies, hochauflösendes Imaging auch bei großen Sehfeldern mithilfe von nahezu magnetfeldfreier Optik
- Neigen Sie die Probe, ohne die elektronenoptische Leistung zu beeinflussen
Crossbeam 350 mit Gemini I VP
- Maximale Flexibilität bei Proben in Mehrzweckumgebungen
- In situ Experimente mit ausgasenden oder leitfähigen Proben
- Einmaliger Gemini-Materialkontrast mit Inlens-EsB-Detektor
Crossbeam 550 mit Gemini II
- Hohe Auflösung selbst bei geringer Spannung und hoher Stromstärke dank Doppelkondensorsystem
- Erfassung von mehr Informationen in kürzerer Zeit mit hochauflösendem Imaging und schnellen Analysen
- Einzigartiger Topografie- und Materialkontrast mit simultanem Inlens-SE- und EsB-Imaging
Gemini Novel Optik
Profitieren Sie von oberflächenempfindlichem Imaging
Heutige SEM-Anwendungen erfordern standardmäßig hochauflösendes Imaging bei geringer Landeenergie. Das ist wichtig für:
- strahlenempfindliche Proben
- nicht leitende Materialien
- den Erwerb echter Informationen aus der Probenoberfläche ohne unerwünschte Hintergrundsignale von tieferen Probenschichten
Die neuartige Gemini-Optik ist optimiert für Auflösungen bei geringen und sehr geringen Spannungen sowie zur Kontrastverbesserung.
Zu den technologischen Merkmalen zählen der hochauflösende Quellenmodus und die Tandem decel-Option.
- Der hochauflösende Quellenmodus führt zu einer verringerten chromatischen Aberration, da die primäre Energiebreite um 30 % reduziert wird.
Tandem decel wird jetzt mit ZEISS Crossbeam 350/550 vorgestellt und kann in zwei verschiedenen Modi verwendet werden:
- Tandem decel, ein zweistufiger Abbremsmodus, kombiniert die Beambooster-Technologie mit einer hohen negativen Vorspannung, die an die Probe angelegt wird: Die Elektronen des primären Elektronenstrahls werden abgebremst, wodurch die Landeenergie effektiv reduziert wird
- Legen Sie eine variable negative Vorspannung zwischen 50 V und 100 V an. Ein Anwendungsmodus verbessert den Kontrast Ihrer Bilder
- Legen Sie eine negative Vorspannung zwischen 1 kV und 5 kV an und verbessern Sie die Auflösung Ihrer Bilder bei niedrigen kV-Werten
FIB-SEM-Technologie
Entdecken Sie eine neue Art der FIB-Bearbeitung
Die FIB-Säule Ion-sculptor beschleunigt Ihre FIB-Anwendung, ohne die Präzision der mechanischen Bearbeitung zu beeinträchtigen. Auch bei Niederspannung profitieren Sie von herausragender Performance.
Die ZEISS Crossbeam-Produktfamilie ist mit einer FIB-Säule der nächsten Generation ausgestattet – Ion-sculptor. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sie hohe Durchsätze bei hohen Ionenstrahlströmen erzielt und gleichzeitig bei niedrigen Landeenergien eine exzellente Performance hat. Dies ermöglicht die Anfertigung qualitativ hochwertiger Proben.
- Maximieren Sie die Probenqualität, indem Sie die Fähigkeiten der FIB-Säule bei Niederspannungen nutzen
- Minimieren Sie die Amorphisierung der Proben und erzielen Sie beste Resultate nach dem Dünnen
- Erhalten Sie präzise und reproduzierbare Ergebnisse durch maximaler Stabilität der FIB-Säule
- Durch schnelle Wechsel zwischen verschiedenen Strahlströmen beschleunigen Sie Ihre FIB-Applikationen
- Mit Hilfe von Strahlströme mit Stärken bis zu 100 nA führen Sie Hochdurchsatz-Experimente aus
- Erzielen Sie exzellente FIB-Auflösungen von weniger als 3 nm
- Die Crossbeam-Produktfamilie ist jetzt zusätzlich mit einer automatisierten Funktion für FIB „emission recovery“ für Langzeit-Experimente ausgestattet
Anwendungen
Materialwissenschaften
Nanomaterialien
Live-Imaging beim Abtragen einer Spirale mittels FIB in Silizium. Abgebildet mit dem SEM und einem Inlens-SE-Detektor.
A)

B)

Energiematerialien
Beispiel einer Lithium-Ionen-Batterie: ROI-Querschnittspräparation und 3D-Analyse zur Charakterisierung des LiMn2O4-Kathodenmaterials einer Lithium-Ionen-Batterie. Nahaufnahme des Querschnitts mit Informationen zur Oberfläche auf einem Inlens-SE-Bild A). Die Verteilung von Lanthan (rot) und Mangan (grün) stammt aus einem EDS-Map B).

Technische Materialien
H-Bar-Präparation von zwei Lamellen in ein halbkreisförmiges Kupfer-Stück mithilfe eines Femtosekundenlasers. Die linke Lamelle ist 400 µm breit, 215 µm tief und hat eine Dicke von ca. 20 µm an der Spitze. Sie wurde in 34 Sek. vom Laser ausgeschnitten. Die Materialmenge, die vom FIB für das finale Dünnen entfernt werden muss, wird signifikant reduziert.

Technische Materialien
FIB-Präparation eines Arrays von Säulen für Kompressionstests in einer Hochentropie-Legierung; vollautomatisch bearbeitet.
Elektronik & Halbleiter

3D-NAND – FIB-SEM-Tomografie
FIB-SEM-Tomographie-Datensatz, aufgenommen an einer kommerziell erhältlichen 3D-NAND-Probe. Die Probe wurde freigelegt und mechanisch bis zur ersten Wortzeile poliert. Die Datenerfassung erfolgte mit ZEISS Crossbeam 550 und ZEISS Atlas 3D. Voxelgröße: 4 × 4 × 4 nm3.
Links: 3D-Rendering des kompletten Volumens von 2 × 4 × 1,5 µm3 Größe.
Mitte: Virtuelles Teilvolumen von 2 × 1,5 × 0,7 µm3 Größe, extrahiert aus dem Datensatz im Übergangsbereich von oberen zum unteren Segment.
Rechts: Einzelner horizontaler Schnitt aus dem Volumen, der eine Aufsicht auf eine Wortzeile zeigt.

Leistungselektronik – Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode
Analyse eines Bipolartransistors mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT). Die gesamte Analyse wurde mit ZEISS Crossbeam 550 durchgeführt.
Zunächst wurde mit dem FIB ein Querschnitt durch die Gate-Elektrode erstellt, wobei unregelmäßig verteilte dunkle Merkmale sichtbar wurden (oben).
Anschließend wurde aus dem linken Teil dieses Querschnitts eine Lamelle präpariert und mit STEM-in-SEM bei 30 kV abgebildet. Das hier gezeigte Hellfeld-STEM-Bild zeigt, dass es sich bei den Merkmalen um kristalline Ausscheidungen handelt (unten).
Schließlich hat das EDX-Mapping der Lamelle gezeigt, dass es sich bei den Ausscheidungen um Silizium handelt (rechts).

Verbindung von 3D-Stacked-Die
ZEISS Crossbeam laser liefert schnelle, qualitativ hochwertige Querschnitte von Cu-Säulen-Microbumps, die in 760 µm Tiefe liegen, in einer Gesamtzeit von < 1 Stunde.
Links: Integrierte 3D-Flip-Chip Schaltung, die für das Microbump-Imaging mittels Laserablation und anschließendem Polieren mit FIB präpariert wurde.
Rechts: Rückstreuelektronen-Bild eines eines Microbumps mit einem Durchmesser von 25 µm.
Life Sciences
Zellbiologie – HeLa-Zellen
Untersuchung verschiedener Zellkompartimente in einzelnen Zellen.
Individuelle HeLa-Zellen wurden in Kulturschalen gezüchtet, chemisch fixiert
und in Epon eingebettet. Voxelgröße: 5 × 5 × 8 nm,
Inlens-EsB-Detektion, 1.400 Serien-Schnitte. 3D-Visualisierung mit
Dragonfly Pro von ORS. Mit freundlicher Genehmigung von A. Steyer und Y. Schwab, European Molecular Biology Laboratory,
Heidelberg, Deutschland.
Entwicklungsbiologie – C. Elegans
Neue Erkenntnisse über die Morphologie eines gesamten Organismus in 3D mit höchster Auflösung und Zuverlässigkeit. Der Datensatz zeigt ein großes 3D-Volumen von C. Elegans, bestehend aus 10.080 Z-Serien-Schnitten mit einer Pixelgröße von 5 × 5 × 8 nm. Der Fadenwurm wurde hochdruckgefroren und in Epon gefriersubstituiert. Selbst die kleinsten Strukturen im Inneren des Wurms können sehr leicht identifiziert werden.
Mit freundlicher Genehmigung von A. Steyer und Y. Schwab, European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Deutschland; und S. Markert und C. Stigloher, Universität Würzburg, Deutschland.
Neurowissenschaften – Schnitte von Gehirnen
Großflächiges Abtragen und Abbilden eines Gehirnschnitts mit dem 3D-Modul von ZEISS Atlas 5. Hohe Stromstärken ermöglichen einen schnellen Abtrag und das Abbilden großer Bildfelder mit einer Breite von bis zu 150 µm. Die Abbildung zeigt ein Bildfeld von 75 µm Breite.
Der Abtrag wurde mit einem Strahlstrom von 20 nA durchgeführt. Mit freundlicher Genehmigung von C. Genoud, Friedrich Miescher Institute (FMI) Basel, Schweiz.

Mikrobiologie – Trypanosomen
Ultrastrukturelle Untersuchung des Parasiten Trypanosoma Brucei.
Die Zellen wurde hochdruckgefroren und in Epon gefriersubstituiert. Aufnahme aus 800 Z-Ebenen, was einer Dicke von ca. 8 µm in Z-Richtung entspricht. Pixelgröße in X/Y: 5 nm. Mit freundlicher Genehmigung von S. Vaughan, Oxford Brookes University, Forschungsgruppe „Cell biology of Trypanosomes“, Großbritannien.
Zubehör

Visualisierungs- und Analyse-Software
ZEISS empfiehlt Dragonfly Pro von Object Research Systems (ORS)
Eine fortschrittliche Analyse- und Visualisierungs-Softwarelösung für Ihre 3D-Daten, die mit einer Vielzahl von Technologien wie Röntgen, FIB-SEM-, SEM und Helium-Ionen-Mikroskopie erhoben wurden.
ORS Dragonfly Pro ist exklusiv über ZEISS erhältlich und bietet ein intuitives, vollständiges und anpassbares Toolkit zur Visualisierung und Analyse großer 3D-Graustufendaten. Dragonfly Pro erlaubt es, 3D-Daten zu navigieren, zu annotieren und Mediendateien, einschließlich Videos, zu erstellen. Quantifizieren Sie Ihre Ergebnisse mittels Bildverarbeitung, Segmentierung und Objektanalyse.

Entdecken Sie ToF-SIMS für 3D-Analysen mit hohem Durchsatz
Konfigurieren Sie Ihr Crossbeam 350 oder Crossbeam 550 mit dem ToF-SIMS (time of flight secondary ion mass spectrometry) Spektrometer und analysieren Sie Spurenelemente, leichte Elemente (z. B. Lithium) und Isotope. Profitieren Sie von sensitiven und umfassenden Analysen in 3D. Nehmen Sie Element-Verteilungsbilder auf und führen Sie die Bestimmung und Quantifizierung von Elementen entlang eines Tiefenprofils aus. Nutzen Sie die Vorteile der parallelen Detektion von Atom- und Molekülionen bis in den ppm-Bereich und erreichen Sie Auflösungen von mehr als 35 nm in lateraler Richtung und 20 nm in der Tiefe. Rufen Sie ein beliebiges Signal aus der ROI post-mortem auf.
Downloads
ZEISS Crossbeam Family
Your FIB-SEM for High Throughput 3D Analysis and Sample Preparation
Seiten: 25
Dateigröße: 7777 kB
ZEISS Microscopy Solutions for Steel and Other Metals
Multi-modal characterization and advanced analysis options for industry and research
Seiten: 11
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ZEISS Crossbeam Family
Introducing ToF-SIMS enables High Throughput in 3D Analysis
Seiten: 2
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ZEISS Crossbeam laser FIB-SEM
Rapidly access site-specific features buried deeply within IC packages
Seiten: 2
Dateigröße: 1337 kB
ZEISS ORS Dragonfly
Outstanding 3D visualization with best-in-class graphics
Seiten: 2
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Correlation of Two-Photon in Vivo Imaging and FIB-SEM Microscopy
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Dateigröße: 1590 kB
High Throughput Imaging with
ZEISS Crossbeam 550
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Dateigröße: 2044 kB
Reproducible TEM Lamella Thinning by FIB with Real-time Thickness Control and End-point Detection
Seiten: 5
Dateigröße: 1394 kB
Zielgerichtete Probenpräparation mit dem ZEISS Crossbeam laser
Seiten: 7
Dateigröße: 1009 kB
FIB-SEM Investigations of the Microstructure of CIGS Solar Cells
ZEISS Crossbeam
Seiten: 7
Dateigröße: 1388 kB
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