二、FIB的工作原理：微观世界的“精准操控”

FIB的工作原理主要基于离子束与样品的相互作用。当高能离子束聚焦到样品表面时，会产生多种物理现象，其中最主要的是溅射效应和离子注入^[2]。

溅射效应是指离子束轰击样品表面时，将样品表面的原子或分子撞击出去，从而实现对样品的刻蚀和切割。通过控制离子束的能量、束流大小以及扫描方式等参数，可以精确控制刻蚀的速率和深度，实现纳米级的加工精度。

同时，在离子束的作用下，部分离子还会注入到样品表面，改变样品表面的化学成分和物理性能。这一特性也被广泛应用于材料的改性和器件的制备等领域。

三、FIB的应用领域：广泛而深入的 “跨界能手”

FIB技术凭借其高精度、高分辨率和多功能性，在多个领域都有着广泛的应用。

在半导体行业，FIB是芯片设计、制造和失效分析过程中不可或缺的工具。它可以对芯片进行精细的切割和刻蚀，用于制备芯片的截面样品，以便观察芯片内部的结构和缺陷，帮助工程师快速定位芯片失效的原因，提高芯片的生产质量和可靠性。

在材料科学领域，FIB能够制备高质量的透射电子显微镜（TEM）样品，为材料的微观结构表征提供有力支持。科研人员可以利用 FIB 对各种新型材料进行精确的加工和分析，深入研究材料的结构与性能之间的关系，为新材料的研发提供重要的实验依据。

在生物学领域，FIB的低损伤特性使其成为生物样品制备的理想选择。它可以对细胞、组织等生物样品进行精细的切割和加工，制备出适合电镜观察的超薄切片，有助于研究人员更深入地了解生物样品的微观结构和生理功能^[3]。

四、FIB 技术的优势：为何它能脱颖而出？

与传统的制样和加工技术相比，FIB具有诸多显著的优势。

首先是高精度，FIB能够实现纳米级的加工精度，可以对样品进行非常精细的操作，且可定位加工，满足各种微观结构研究和器件制备的需求。

其次是低损伤，由于离子束的能量可以精确控制，FIB对样品的损伤较小，能够最大程度地保留样品的原始结构和性能，确保后续分析结果的准确性。

再者是多功能性，FIB不仅可以进行刻蚀和切割，还可以进行材料的沉积、离子注入等操作，集多种功能于一身。

最后是适用范围广，FIB因其特性，可与很多表征设备进行联用表征，如Raman、TOF、AFM、PL等，其强大功能可以用来处理金属、陶瓷、半导体、生物材料等多种不同类型的材料，在各个领域都能发挥重要作用。