ZEISS Crossbeam

Ihr FIB-SEM für 3D-Analysen und Probenpräparation mit hohem Durchsatz

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.

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Mehr Erkenntnisse aus SEM-Untersuchungen
Höherer Probendurchsatz bei FIB-Anwendungen
FIB-SEM-Analysen in bester 3D-Auflösung

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

Highlights

ZEISS Crossbeam mit Gemini-Optik.

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.

Die fokussierte Ionenstrahlsäule (ZEISS Ion-sculptor) von ZEISS Crossbeam.

3D-Tomografie von Lötzinn. Dieses Bild ist Teil eines multimodalen Workflows, der Imaging und EDS-Analyse kombiniert.

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

Crossbeam 350

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.

Crossbeam 550

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.

Crossbeam laser

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.

Korrelativer Kryo-Workflow

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.

Array aus Mikrosäulen, hergestellt mit LaserFIB, Sehfeld: 2,1 mm.

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.

Sehen Sie wie der LaserFIB Workflow an einem elektronischen Bauteil angewendet wird. In diesem korrelativen Experiment wurde ein Defekt zerstörungsfrei mit XRM lokalisiert. Danach wird die tiefliegende ROI mit dem Femtosekundenlaser freigelegt, mit dem FIB-Strahl feinpoliert und schließlich mit dem SEM analysiert.

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

1. Vorbereitung des Laserabtrags

Positionieren Sie Ihre Probe auf dem Probenhalter und stellen Sie diesen in die Hauptkammer des FIB-SEM
Importieren Sie z. B. 3D-Röntgenbilder oder 2D-Mikroskopbilder in die korrelative Benutzeroberfläche von ZEISS. Überlagern Sie die Bilddaten und richten Sie sie aus
Lokalisieren Sie Ihren Interessensbereich und nehmen Sie ein Referenzbild auf

2. Registrieren Sie die Koordinaten des SEM und des Lasers

Scannen Sie die vier Bezugsmarker des Probenhalters mit dem SEM, um die Koordinaten der Probe und des SEM aneinander auszurichten
Leiten Sie die Probe in die integrierte Laserpräparationskammer weiter, um Sie mit dem Femtosekundenlaser zu bearbeiten
Scannen Sie die vier Bezugsmarker mit dem Femtosekundenlaser, um die Koordinaten der Probe und des Lasers aneinander auszurichten
Nun sind die Koordinatensysteme von SEM und Laser gekoppelt

SEM-Ansicht von oben

SEM-Ansicht Querschnitt

3. Führen Sie den massiven Materialabtrag durch

Zeichnen Sie das Lasermuster
Belichten Sie das Lasermuster
Tragen Sie schnell ein umfangreiches Volumen mit einer Zielgenauigkeit von < 2 µm ab

Mit FIB polierter Querschnitt der SEM-Ansicht

Querschnitt, Detailansicht des Defekts

4. Führen Sie die Probe zurück in die Hauptkammer, um die Arbeit mit dem FIB-SEM fortzuführen

Details der Mikrostruktur können bereits beobachtet werden
Polieren Sie für das hochauflösende Imaging den Bereich nach Bedarf mit dem FIB
Bereiten Sie mit den neuen Workflows TEM- oder Atomsonden-Proben vor
Durch das sofortige SEM-Feedback können Set-ups von Laseranwendungen in kürzester Zeit optimiert werden

Workflow für die Präparation von TEM-Lamellen

Wie Sie ganz einfach hohe Probenqualität bei hohem Durchsatz erzielen

Steuern Sie Ihren Interessensbereich an.

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.

1. Automatische Navigation zum Interessensbereich der Probe

Starten Sie den Workflow ohne zeitaufwändiges Suchen der ROI
Nutzen Sie die Navigationskamera auf der Schleuse, um ihre Proben schnell zu lokalisieren
Die Benutzeroberfläche macht es Ihnen einfach, zur ROI zu navigieren
Profitieren Sie hierbei vom großen und verzerrungsfreien Bildfeld im SEM

Lamelle aus einer Kupferprobe, fertig für den Lift-out

2. Automatische Probenvorbereitung (ASP) für die Präparation einer Lamelle aus dem Volumen

Beginnen Sie die Präparation mit einem einfachen Workflow aus nur drei Schritten: der ASP
Definieren Sie das Set-up, inklusive Driftkorrektur, Deposition sowie den Grob- oder Feinabtrag
Die Ionenoptik der FIB-Säule ermöglicht bei diesem Workflow einen hohen Durchsatz
Vervielfältigen Sie das Set-up und wiederholen Sie es so oft wie nötig, um eine Batch-Präparation zu starten

Teil des Workflows für die TEM-Lamellenpräparation in ZEISS Crossbeam

3. Lift-out

Fahren Sie den Mikromanipulator in die Kammer und befestigen Sie an dessen Spitze die Lamelle
Schneiden Sie die Lamelle aus dem Volumen
Damit ist die Lamelle bereit für den Lift-out und kann zu einem TEM-Grid transferiert werden

TEM-Lamelle einer Siliziumprobe nach dem finalen Schritt, der Dünnung

4. Dünnen: Der entscheidende letzte Schritt, der die Qualität der TEM-Lamelle maßgeblich beeinflusst

Das Design des Instruments erlaubt es Ihnen, die Dünnung live überwachen: So erhalten Sie die gewünschte Dicke der Lamelle
Nutzen Sie zwei Detektorsignale parallel, um gleichzeitig einerseits die Dicke der Lamellen zu beurteilen und eine reproduzierbare finale Dicke zu erreichen (mithilfe des SE-Detektors) und andererseits die Oberflächenqualität zu kontrollieren (mithilfe des Inlens-SE-Detektors)
Präparieren Sie hochwertige Proben mit vernachlässigbarer Amorphisierung

TEM-Lamellenpräparation und volumetrische Bildgebung bei Tieftemperatur

Bestandteile des ZEISS Kryo-Zubehörsets

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.

Bildgebung des naturnahen Zustands

Nahtloser Kryo-Workflow über mehrere Modalitäten
Schutz der Proben vor Devitrifikation und Eiskontamination
Hochauflösende Fluoreszenzbildgebung
Kontrastreiche Abbildung von Volumendaten und 3D-Rekonstruktionen
Gezielte Lamellendünnung auf dem Grid für Kryo-TEM-Anwendungen
Mehrzwecknutzung für Tieftemperatur- und Raumtemperatur-Anwendungen

Vereinfachter Workflow – Sie konzentrieren sich voll auf Ihre Forschung

Mit dem ZEISS Correlative Cryo Workflow meistern Sie die anspruchsvolle Kombination verschiedener Bildgebungsmodalitäten unter Tieftemperatur-Bedingungen. Die Workflow-Lösung vereint die Licht- und die Elektronenmikroskopie und ermöglicht so die volumetrische Bildgebung und die effiziente Präparation von TEM-Lamellen. Spezielles Zubehör vereinfacht den Arbeitsablauf und sorgt für einen sicheren Transfer der Kryoproben zwischen den Mikroskopen. Die Software ZEN Connect stellt das Datenmanagement sicher und hält die Daten über den gesamten Workflow im Kontext. Eine Reihe von Verarbeitungswerkzeugen hilft, die Bildresultate zu verbessern.

Doppelt markierte Hefezellen (CNM67-tdTomato und NUP-GFP).

Überragende Komponenten für herausragende Datenqualität

Dank kryokompatibler Objektive und der hohen Empfindlichkeit des Airyscan-Detektors ermöglichen ZEISS LSM-Systeme das Lokalisieren von Proteinen und zellulären Strukturen mit hoher Auflösung, während eine schonende Beleuchtung und konstant niedrige Temperaturen die Proben vor Devitrifikation schützt. Das ZEISS Crossbeam FIB-SEM bietet eine kontrastreiche volumetrische Bildgebung – auch ohne zusätzliche Kontrastierung der Proben mit Schwermetallen. Beide Modalitäten liefern wertvolle funktionelle und strukturelle Informationen für ein umfassendes Verständnis der Ultrastruktur, unabhängig davon, ob Sie die Erkenntnisse mit TEM-Studien vertiefen oder nicht.

Core-Imaging-Einrichtung mit Kryoausstattung

Mehrzwecklösungen für die größtmögliche Produktivität Ihrer Imaging-Einrichtung

Im Gegensatz zu anderen Lösungen können die am Workflow beteiligten ZEISS Mikroskope nicht nur für die Kryomikroskopie, sondern auch für Anwendungen bei Raumtemperatur verwendet werden. Dieser Faktor ist insbesondere dann entscheidend, wenn die Mikroskope mit den Tieftemperatur-Untersuchungen nicht vollständig ausgelastet sind. Das Umrüsten der Geräte von Tieftemperatur- auf Raumtemperaturnutzung ist schnell erledigt und erfordert kein technisches Know-how. Diese Flexibilität gibt den Anwendern mehr Zeit für ihre Experimente. Imaging-Einrichtungen profitieren von einer besseren Auslastung und einer schnelleren Rentabilität ihrer Investition.

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

ZEISS Crossbeam 350: Gemini-Säule mit Einfach-Kondensor, zwei Inlens-Detektoren und variablem Druckmodus (VP).

ZEISS Crossbeam 550: Gemini-II-Säule mit Doppel-Kondensor und zwei Inlens-Detektoren.

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.

ZEISS Crossbeam 550 Objektiv mit Tandem decel

Tandem decel, eine zusätzliche externe Vorspannung an der Probe von bis zu 5 kV verbessert die Imaging-Qualität bei Niederspannung.

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.

ZEISS Crossbeam 550: Gemini-II-Säule mit Doppel-Kondensor, zwei Inlens-Detektoren und einer um 54° geneigten FIB-Säule.

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)

Nahaufnahme des Querschnitts mit Informationen zur Oberfläche auf einem Inlens-SE-Bild.

B)

Die Verteilung von Lanthan (rot) und Mangan (grün) aus einem EDX-Map

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.

Säulen für Kompressionstests in einer Hochentropie-Legierung; vollautomatisch bearbeitet

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

Elektronik & Halbleiter

FIB-SEM-Tomografie-Datensatz, aufgenommen an einer kommerziell erhältlichen 3D-NAND-Probe.

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.

Analyse eines Bipolartransistors mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT).

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).

ZEISS Crossbeam laser liefert schnelle, qualitativ hochwertige Querschnitte von Cu-Säulen-Microbumps, die in 760 µm Tiefe liegen, in einer Gesamtzeit von <ᭉ 1 Stunde.

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

Lithium-Ionen-Batterie

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.

Mehr erfahren

Das Funktionsprinzip von SIMS

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.