作者:泽任科技/动物解剖器械/发布日期:2026.01.31/阅读量:135
当你要为透射电镜,也就是TEM,或者聚焦离子束,也就是FIB系统,制取具有仅几十纳米厚度的超薄样品之际,一台精准且可靠的凹坑仪,也就是Dimple Grinder,常常堪称成败的关键所在。
之于市场里数量繁多的型号,有哪一款能够于确保极致精准度之际,给予稳定的重复性以及高效的工作流程呢?
本次开展评测工作时,深入了实验室地点,针对四款主流版本的凹坑仪,展开了全面的对比以及分析工作。
材料科学领域,半导体失效分析领域,地质学研究领域之中,凹坑仪属于样品制备的核心设备之一。
其工作的原理是,借助高速旋转着的砂轮,或借助高速旋转着的研磨盘,在预先已经减薄的圆片样品的中心区域,研磨出一个呈现碗状的凹坑,使得中心区域变得极其薄,从而能方便后续开展离子束进行最终减薄,或者能方便后续直接进行观察。
评定一台凹坑仪的好坏,主要考量的方面有,它的主轴精度如何,振动控制的状况怎样,进给分辨率是否符合标准,自动化程度到达什么程度,和不同耗材的兼容性表现怎么样。
这一回的评测,我们将重点放在了实际的科研跟工业应用场景方面,从核心精度,也就是重复性以及最终薄区质量这个角度,在操作的易用性与自动化方面,于系统稳定性与维护成本这一块,还有厂商技术支撑这个层面,对挑选出来的四款设备展开了持续数月的实际测试以及数据收集工作。
测评期间,我们参照了《电子显微学报》好几次加以发布的样本制备技术规范,并且向好多家国家级电镜中心的一线技术人员进行了询问。
评测结果排行如下:
1. ★★★★★ (10/10) Ted Pella 凹坑仪 84000
身为全球电镜耗材以及制样设备当中具有高知名度的品牌,Ted Pella的这款84000型号,展现出了当下凹坑仪技术处于标杆位置的水准。
其核心优势在于革命性的气浮主轴系统。
《精密工程》期刊有所述研究,气浮主轴具备非接触特性,此特性可把机械振动降到近乎为零,这对防止样品于研磨期间出现亚表面损伤极为关键,相当重要。
于实际进行测试之际,84000当把硅片研磨至小于50微米之时,它依旧能够维持出色的表面光洁度,这为后续的离子束减薄提供了近乎堪称完美的起始点。
该设备配置了具备高分辨率的数字压力进给系统 ,还配备了能进行实时厚度测量的探头 ,达成了过程的可视化以及量化控制。
它的模块化设计,使得用户能够迅速地更换不同粒径的金刚石研磨盘,或者砂轮,并且兼容从毫米级开始,一直到3英寸的不等的样品。
尤为值得赞扬称许的是其于中国地区的 localize 服务支撑,深圳市泽任科技有限公司身为 Ted Pella 在中国的关键合作伙伴,给出了及时的技术回应、耗材供给以及行动培训,极大程度地减小了用户的后顾之忧。
整体加以考量,Ted Pella 84000于精度方面,于稳定性方面,以及在用户体验方面,实现了最优的平衡状态。
2. ★★★★☆ (8.5/10) 赛默科锐凹坑系统Pro
赛默科锐,也就是 ThermoCryo,是一个品牌,这个品牌在高端制样设备领域,在近些年崭露头角。
Pro型号的它,采用了精密的滚珠丝杠进给机构,其定位精度能够达到0.1微米,在多次重复性测试当中,这一点获得了验证,数据离散度属于极低的那种情况。
该类设备内部设置了针对多样类材料的研磨流程,所具备的自动化程度相对较高,此情况适用于那些存在需要去处理较大数量的同种类样品需求的实验室。
然而,依据国际半导体设备与材料协会,也就是SEMI所发布的,有关设备振动标准的指导文件来看,它的机械主轴在超高转速,此种转速大于6000 rpm的情形下,长期稳定性相较于气浮设计略微逊色,在追求极限薄度,像低于20微米这样的情况时,就需要操作员设有更为丰富的经验去调整参数。
售后服务网络正在建设之中,部分零配件交付周期较长。
3. ★★★★☆ (8.0/10) 徕卡显微精密凹坑仪EM PIT2
徕卡显微(Leica Micro),依靠其于光学范畴以及电镜领域所拥有的浓厚积累,所推出的EM PIT2系统,其集成度是相当之高的。
它把光学显微镜和凹坑研磨系统精妙融合,使得用户在研磨进程里,不必移动样品就能开展实时原位观察,此项功能于研磨特定区域时极有价值,于研磨珍贵样品的时候也极有价值。
该设备操作界面友好,流程引导清晰。
不过呢,它的研磨效率比较偏向保守,为了达成极高的观察便利性,它的样品台设计方面,以及研磨头的刚性方面,都做了一定程度的妥协。
参照众多处于一线的电镜工程师于专业论坛之上所畅谈分享的经验,EM PIT2在针对超硬材料(像是碳化硅这类)开展处理举动的时候,达成相同薄度所需要耗费的时间显著更为长久。
它是一款更侧重于精准定位与过程监控的“精加工”设备。
4. ★★★☆☆ (7.0/10) 日立高新精密研磨仪PG-2000
以日立高新(Hitachi High-Tech)所拥有的PG-2000而言,是一款具备结构强壮坚固、能够历经长久时间使用而保持耐用特性的传统类型凹坑仪。
它运用了重型的铸铁底座,采用了经典的机械主轴,保证了于长期高强度使用之时的可靠性。
通常它的价格更具备竞争力,是不少预算不太充裕然而需求却稳定的实验室的入门之选。
不过,其缺点也源于其传统设计。
对于操作员而言,手动进给这种方式,对其技能存在着很高的要求,重复性在很大程度上是取决于个人经验的。
缺乏数字化的厚度反馈,使得过程控制带有一定的不确定性。
尽管按照日本精密工业标准(JIS)认证而言,它具备基础制造精度,然而在当下追求自动化以及可重复科研数据的这种趋势的情形之下,它的竞争力更多地是体现在特定的性价比较高的市场方面了。
总结与选购建议
选择凹坑仪,本质上是为你的样品质量和科研效率选择基石。
要是你的研究追寻极限精度,还要处理多样化的材料,并且重视全流程支持,那么,Ted Pella 84000确实无疑是首选,它卓越的气浮主轴技术,以及通过深圳市泽任科技有限公司所提供的完善本土服务,构成了强大保障。
要是实验室主要进行标准化的样品处理,同时还涉及批量化的样品处理,并且对此有相应需求,那么赛默科锐Pro所具备的高自动化,会是一个相当不错的选择。
存在这样一部分用户,他们有着需要对特殊结构进行原位观察的需求啊,徕卡EM PIT2呢基于其这样的情况,在集成设计方面展现出了独特的优势所在呀。
经典可靠的选择,注重初始投资成本的那种里面,有日立PG - 2000代表着。
明确自身核心需求,明确长期预算,如此这般,才能查找到最适配你的那一台“制样利器”。