ZEISS Crossbeam-Produktfamilie

Entdecken und gestalten Sie Neue Materialien

Verbinden Sie die Imaging- und Analyseleistung eines hochauflösenden Feldemissions-Rasterelektronenmikroskops (FE-SEM) mit den Bearbeitungsfunktionen eines fokussierten Ionenstrahls (FIB) der nächsten Generation. Und das ganz unabhängig davon, ob Sie in einem wissenschaftlichen Labor oder in einer Industrieumgebung arbeiten. Das modulare Plattformkonzept gibt Ihnen die Möglichkeit, Ihr System entsprechend Ihren dynamischen Anforderungen anzupassen, z.B. mit der LaserFIB für massiven Materialabtrag. Beim Abtragen, Imaging oder bei der 3D-Analyse beschleunigt ZEISS Crossbeam Ihre FIB-Anwendungen.

Erfahren Sie in diesem Video, wie der Workflow für TEM Lamellen Präparation es Benedikt Müller, Universität Tübingen, und Claus Burkhardt, NMI Reutlingen, ermöglicht, die Kristallstruktur von NanoSQUIDS zu analysieren.

Charakterisieren Sie Proben umfassend mittels hochauflösender SEM Bilder, erstellt mit Hilfe der Gemini Elektronenoptik
Die Ion-sculptor FIB führt eine neue Art der FIB-Bearbeitung ein: durch Minimierung von Probenschädigungen können Sie die Probenqualität maximieren und außerdem Ihre Experimente schneller durchführen
Dazu nutzen Sie die Fähigkeit der Ion-sculptor FIB bei Niederspannung um FIB-induzierte Schäden zu minimieren: stellen Sie ultra-dünne TEM Proben her und halten dabei gleichzeitig den Grad an Amorphisierung niedrig
Innerhalb der Crossbeam Familie nutzen Sie den variablen Druckmodus mit ZEISS Crossbeam 350 für nichtleitende Proben oder verwenden Sie ZEISS Crossbeam 550 für besonders anspruchsvolle Charakterisierungen.
Verbessern Sie Ihre in situ Studien mit Crossbeam laser: der LaserFIB Workflow ermöglicht Ihnen den Zugriff zu tief unter der Oberfläche liegenden Strukturen mit Hilfe des Femtosekundenlasers.

Highlights

Gewinnen Sie wertvollere Ergebnisse mit dem SEM

Profitieren Sie von einer um bis zu 30% besseren SEM-Auflösung bei geringer Spannung.

SEM Leistung

Focused Ion Beam Column of ZEISS Crossbeam

Erhöhen Sie den Durchsatz Ihrer FIB-Proben

Profitieren Sie durch die Einführung intelligenter FIB-Bearbeitungsstrategien von einem um bis zu 40% schnelleren Materialabtrag.

Ion-sculptor FIB

EDS Analytics in 3D with ZEISS Crossbeam

Erleben Sie die beste 3D-Auflösung in Ihren FIB-SEM-Analysen

Genießen Sie die Vorteile einer integrierten 3D-EDS- und EBSD-Analyse.

3D Analyse

Prüflinge, hergestellt mit der LaserFIB, Bildfeld 2,1 mm.

Workflows

ZEISS Crossbeam Laser Workflow

Verbessern Sie Ihre in situ Studien mit dem LaserFIB-Workflow

Lokalisieren Sie für in situ Studien ROIs in 3D. Tragen Sie im ersten Schritt eine große Menge Material durch gezielte Präparation ab, und führen direkt im Anschluss 3D-Imaging und -Analyse durch. Profitieren Sie von ultraschneller Probenpräparation mit Hilfe des Femtosekundenlaser an Ihrem ZEISS Crossbeam

Erreichen Sie schnell den Zugang zu tief unter der Oberfläche liegenden Strukturen.
Tragen Sie extrem große Volumina Ihrer Probe ab, sogar für Millimeter große Bereiche in Breite und Tiefe.
Profitieren Sie von minimaler Probenschädigung - ohne störende - durch den Laser verursachte Wärmeeffekte - in dem Sie ultrakurze Laserimpulse verwenden.
Arbeiten Sie in einer separaten Kammer und vermeiden Sie damit eine Kontamination Ihres FIB-SEMs.
Finden Sie Ihre versteckten ROIs durch Korrelation mit zuvor erfassten röntgenmikroskopischen Datensätzen.

Array of TEM lamella fabricated with automated preparation. Crossbeam 550.

TEM Lamella Präparation

Erzielen Sie hohe Qualität bei hohem Durchsatz mit Hilfe einfacher Workflows

Crossbeam bietet eine umfassende Lösung für die Präparation ultra-dünner TEM Proben bei hohem Durchsatz, bereit für die anschließende Analyse im Transmission Imaging Modus, im TEM oder STEM.

1. Automatisierte Navigation zur „Region of Interest“ (ROI)

Starten Sie den Workflow ohne zeitaufwändiges Suchen des ROI
Nutzen Sie die Navigationskamera auf der Schleuse, um ihre Proben zu lokalisieren
Das integrierte User Interface macht es einfach, zum ROI zu navigieren
Profitieren Sie hierbei besonders von der verzerrungsfreien Abbildung großer Bildfelder im SEM, ermöglicht durch die Gemini-Elektronenoptik

Lamella of a copper sample ready for lift out

2. Automatische Probenpräparation (ASP) für das Präparieren einer Lamelle aus dem Probenvolumen

Beginnen Sie die Präparation mit einem einfachen 3-Schritte-Workflow
Definieren Sie das Set-up für eine Lamelle inklusive Driftkorrrektur und Materialabtrag
Die Ionenoptik der FIB-Säule ermöglicht hohen Durchsatz beim Workflow
Vervielfältigen Sie das definierte Set-up und wiederholen Sie es so oft wie nötig, wenn Sie eine Batch-Präparation starten möchten

Part of the TEM lamella preparation workflow in a ZEISS Crossbeam

3. Lift out

Fahren Sie den Mikromanipulator ein und befestigen Sie die Lamelle
Schneiden Sie die Lamelle aus dem Probenvolumen
Die Lamelle ist dann für den Lift out bereit und kann zum TEM-Probenhalter transferiert werden

TEM lamella of a silicon sample after final thinning

4. Dünnen: der finale Schritt ist wichtig, denn er definiert die Qualität Ihrer TEM Lamelle

Das Design des Instruments erlaubt es Ihnen, die gewünschte Dicke der Lamelle während des Dünnungs-Schrittes zu überwachen
Nutzen Sie zwei Detektor-Signale parallel, um die die Dicke der Lamelle zu beurteilen und eine reproduzierbare Dicke zu erzielen (mit Hilfe des SE-Detektors) und gleichzeitig die Oberflächenqualität zu kontrollieren (mittels des Inlens SE Detektors)
Präparieren Sie qualitativ hochwertige Proben mit vernachlässigbarer Amorphisierung

360° Ansicht des Crossbeam 550

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.

Elektronenoptik

Neuartige Gemini-Optik

Profitieren Sie von oberflächenempfindlichem Imaging

Für strahlenempfindliche, nichtleitende Proben ist hochauflösendes Imaging bei geringer Auftrittsenergie erforderlich. Ein zweistufiger Abbremsungsmodus, der Tandem decel, wird jetzt mit dem ZEISS Crossbeam 550 vorgestellt.

Neuerungen in der Gemini-Technologie

FIB-SEM Technologie

Entdecken Sie eine neue Art der FIB-Bearbeitung

Die Ion-sculptor FIB-Säule beschleunigt das Arbeiten mit der FIB ohne dass Sie Kompromisse bei der Materialbearbeitung machen müssen und lässt Sie von der Performance bei Niederspannung profitieren.

FIB-SEM-Technologie

ZEISS Crossbeam-Produktfamilie

ZEISS Crossbeam 550: Standardkammer

ZEISS Crossbeam 550: große Kammer

Innerhalb der ZEISS Crossbeam-Produktfamilie haben Sie die Wahl zwischen Crossbeam 350 oder Crossbeam 550. Nutzen Sie den variablen Druckmodus von Crossbeam 350. Oder verwenden Sie Crossbeam 550 für besonders anspruchsvolle Charakterisierungen und wählen Sie die Kammergröße (Standard oder groß) aus, die für Ihre Probe am besten geeignet ist.

	ZEISS Crossbeam 350	ZEISS Crossbeam 550
SEM	Gemini I Optik VP Option Tandem decel-Option	Gemini II-Optik Tandem decel-Option
Kammergröße und Anschlüsse	Standard mit 18 konfigurierbaren Anschlüssen	Standard mit 18 konfigurierbaren Anschlüssen oder groß mit 22 konfigurierbaren Anschlüssen
Tisch	100-mm-Verfahrweg in x/y-Richtung	Standard mit 100-mm-Verfahrweg oder groß mit 153-mm-Verfahrweg in x/y-Richtung
Ladungskontrolle	Flood Gun Lokale Aufladungskompensation Variabler Druck	Flood Gun Lokale Aufladungskompensation -
Beispieloptionen	Inlens SE und Inlens EsB für simultanes SE/EsB*-Imaging VPSE-Detektor	Inlens SE und Inlens EsB* für simultanes Imaging SE/EsB*-Imaging Große Schleuse für 8 Zoll große Wafer Konfiguration von drei pneumatisch angetriebenen Zubehörgeräten gleichzeitig in der großen Kammer, z. B. STEM, Backscatter-Detektor mit 4 Quadranten und lokaler Aufladungskompensation
Vorteile	Maximale Probenvielfalt aufgrund des optionalen variablen Druckmodus; verschiedene Möglichkeiten für In-situ-Experimente; sequenzielles Inlens-SE/EsB-*Imaging möglich.	Hoher Durchsatz bei Analysen und Imaging, hohe Auflösung unter sämtlichen Bedingungen, simultanes Inlens SE- und Inlens EsB*-Imaging.
		_{* SE: Sekundärelektron, EsB: energieselektive Rückstreuung}

Anwendungsbeispiele

Bilder

Hochauflösung am FIB-SEM-Koinzidenzpunkt

Aluminiumoxid-Nano-Sphären, abgebildet bei 1 kV, am FIBSEM-Koinzidenzpunkt mit Tandem decel, veranschaulichen hochauflösendes, oberflächenempfindliches Imaging von anspruchsvollen Proben.

Crossbeam 550: Aluminiumoxid-Nano-Sphären abgebildet mit Tandem decel.

Crossbeam 550: Vergleich der Frässtrategien in Silikon:

Vergleich von Materialabtragsstrategien in Silizium. Ein Materialabtrag mit herkommlicher Abtragmethode (links) dauert 10 Min. und 54 Sek., mit Fastmill hingegen wird dieselbe Materialmenge in 7 Min. und 21 Sek. abgetragen (rechts).

Crossbeam 550: Vergleich der Materialabtragsstrategien

Präzise Probenvorbereitung in einer dichten Matrix

Vergleich von Materialabtragsstrategien in Silizium. Ein Materialabtrag mit herkommlicher Abtragmethode (links) dauert 10 Min. und 54 Sek., mit Fastmill hingegen wird dieselbe Materialmenge in 7 Min. und 21 Sek. abgetragen (rechts).

Lamellen in einem System aus Silber-/Nickel-/Kupferschichten

Vorbereitung der Arrays

Array mit 35 TEM-Lamellen, gefertigt mit automatischer Probenpraparation.

Array mit 35 TEM-Lamellen, gefertigt mit automatischer Probenpraparation.

Chromkarbide an der Korngrenze

CChromkarbide an der Korngrenze des thermisch beeinflussten X2CrNi18-10-Stahls: STEM Hellfeld (BF, links), Chrom-EDSMapping(rechts).

Chromkarbide an der Korngrenze

Silizium in <110>-Orientierung, STEM-Bild einer FIB Lamelle.

<110> Silizium Atomsäulen-Paare (dumbbells) und eine Zwillings-Korngrenze sind deutlich zu erkennen. Die TEM Lamelle wurde mit der Ion-sculptor FIB eines ZEISS Crossbeam 550 mit Niederspannung gedünnt. Bild mit freundlicher Genehmigung von: C. Downing, CRANN Institut, Trinity College, Dublin, Irland. Nion UltraSTEM 200.

Silizium in <110> Ausrichtung, STEM-Aufnahme einer FIB-Lamelle

Nanopatterning

Übersichtsbild: Nanofluidik-Kanale gefertigt mit einer FIB in einem Silizium-Masterstempel (links)

Mit freundlicher Genehmigung: I. Fernández-Cuesta, INF Hamburg, Deutschland.

Nanofluidik-Kanale gefertigt mit einer FIB in einem Silizium-Masterstempel (links). Detail: maanderformige Kanale (Mitte). Ein- und Auslasse in Trichterform (rechts). Mit freundlicher Genehmigung: I. Fernandez-Cuesta, INF Hamburg, Deutschland.

Nanofluidik-Kanale gefertigt mit einer FIB in einem Silizium-Masterstempel (links)

Detailbild: Nanofluidik-Kanäle, mäanderförmige Kanäle

Mit freundlicher Genehmigung: I. Fernández-Cuesta, INF Hamburg, Deutschland

Nanofluidik-Kanale gefertigt mit einer FIB in einem Silizium-Masterstempel (links). Detail: maanderformige Kanale (Mitte). Ein- und Auslasse in Trichterform (rechts). Mit freundlicher Genehmigung:I. Fernandez-Cuesta, INF Hamburg, Deutschland.

Nanofluidik-Kanäle, mäanderförmige Kanäle

Detailbild: Nanofluidik-Kanäle, trichterförmige Ein- und Auslässe

Mit freundlicher Genehmigung: I. Fernández-Cuesta, INF Hamburg, Deutschland

Nanofluidik-Kanale gefertigt mit einer FIB in einem Silizium-Masterstempel (links). Detail: maanderformige Kanale (Mitte). Ein- und Auslasse in Trichterform (rechts). Mit freundlicher Genehmigung: I. Fernandez-Cuesta, INF Hamburg, Deutschland.

Nanofluidik-Kanäle, trichterförmige Ein- und Auslässe

LaserFIB

Bei einer Elektronik-Probe wurde ein Schnitt mit der LaserFIB durchgeführt, um Zugang zu einer in 860µm Tiefe verborgenen Struktur zu erhalten.

Schnitt mit der LaserFIB bei einer Elektronik-Probe

200 µm breiter Querschnitt einer Keramik

Präpariert mit dem fs-laser in weniger als 30 s

200 µm breiter Querschnitt einer Keramik mit je 200 µm Freiraum auf jeder Seite, präpariert mit dem fs-laser in weniger als 30 s.

200 µm breiter Querschnitt einer Keramik

Oberflächendetail eines Querschnitts einer Metalllegierung

Qualität des Schnitts nach der Politur mit dem Laser

Oberflächendetail eines Querschnitts einer Metalllegierung, das die hohe Qualität des Schnitts nach der Politur mit dem Laser selbst zeigt.

Oberflächendetail eines Querschnitts einer Metalllegierung
Videos

Live-Imaging des FIB beim Abtragen einer Spirale in Silizium
Abgebildet mit dem SEM und einem Inlens SE Detector.

3D Tomografiedaten einer Brennstoffzelle (SOFC)
Die Anode der SOFC (solid oxide fuel cell) ist aus einem hitzeresistenten Verbundmaterial hergestellt: Nickel-Samarium-dotiertes Cerium.

Untersuchung von bleifreiem Lot, das Cu- und Ag-Partikel in einer Sn-Matrix enthält

Tomografiedaten von SEM-Bildern, die mit 1,8 kV aufgenommen wurden.
Mit freundlicher Genehmigung: M. Cantoni, EPFL Lausanne, Schweiz.

Element-Mapping: EDS-Aufnahmen wurden bei 6 kV mit dem Analysemodul von ZEISS Atlas 5 erfasst.
Mit freundlicher Genehmigung: M. Cantoni, EPFL Lausanne, Schweiz.

FIB-Tomography in Life Sciences

FIB-Tomgraphie in den Life Sciences Zellbiologie – Algen
3D Rekonstruktion einer vitrifizierten Emiliania huxleyi Coccolithophore, erstellt aus einer Bildserie aus einem Kryo-FIB-SEM. Die 3D Rekonstruktion zeigt den unreifen Coccolithen (gelb) und einen Coccolithen in statu nascendi (blau) sowie Lipide (rot).
Mit freundlicher Genehmigung von: L. Bertinetti, Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Potsdam, DE and A. Scheffel, Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie, Potsdam, DE.

Neurowissenschaften – Gehirnschnitte
Materialabtrag von großen Flächen und Imaging eines Gehirns mit dem 3D Modul von ZEISS Atlas 5. Hohe Ströme erlauben schnellen Materialabtrag und das Imaging großer Probenregionen mit einem Bildfeld von 150 µm in der Breite. Das dargestellte Bild hat eine Bildfeldweite von 75 µm und die Probe wurde mit einem Strahlstrom von 20 nA bearbeitet.
Mit freundlicher Genehmigung von: C. Genoud, FMI, Basel, CH.

Zubehör

ZEISS Atlas 5 – Meistern Sie Ihre multi-dimensionale Herausforderung

Mit Atlas 5 erstellen Sie multi-dimensionale Bilder. Das leistungsstarke Paket aus Hardware und Software ergänzt Ihr ZEISS Rasterelektronenmikroskop mit fokussiertem Ionenstrahl (FIB-REM).

Korrelieren Sie Röntgenmikroskopie und FIB-REM: nutzen Sie 3D Volumendatensätze aus der Röntgenmikroskopie um tiefliegende Stellen zu lokalisieren und präzise mit dem FIB-REM anzusteuern.

Profitieren Sie von zwei Modulen, die speziell für FIB-REM Applikationen entwickelt wurden: Erstellen Sie automatisch 3D Datensätze mit dem 3D Tomographie Modul. Lösen Sie komplexe Anforderungen an Nanostrukturierung und Nanoprototypisierung mit dem Modul NPVE Advanced (Advanced Nanopatterning & Visualization Engine).

mehr erfahren

Visualisierungs- und Analysesoftware

ZEISS empfiehlt Dragonfly Pro von Object Research Systems (ORS)

Eine hochentwickelte Analyse- und Visualisierungssoftware für Ihre 3D-Daten, die von einer Vielzahl von Technologien wie Röntgen-, FIB-SEM-, REM- und Heliumionenmikroskopie erfasst werden.
Dragonfly Pro, früher Visual SI Advanced, bietet hochauflösende Visualisierungstechniken und branchenführende Grafiken. Dragonfly Pro unterstützt die Anpassung durch einfach zu bedienendes Python-Skripting. Die Benutzer haben nun die volle Kontrolle über ihre 3D-Datennachbearbeitung und ihre Workflows.

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Funktionsprinzip von SIMS

ToF-SIMS ermöglicht einen hohen Durchsatz in der 3D-Analyse

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 Ausrichtung und 20 nm in derTiefe. Rufen Sie ein beliebiges Signal aus der ROI post-mortem auf.