三维原子探针（3D APT）一e测试

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三维原子探针（3D APT）

2021-09-06 13:41:42 0 976

一、原理

对曲率半径小于100 nm 的针形样品施加较大的直流偏压（5-20V），针尖处由于曲率半径非常小，会产生非常大的静电场（几十 V/nm）。在高静电场的作用下针尖处的原子就会从表面电离蒸发。样品表面原子被场蒸发后离开样品表面，并沿着直流电场飞至位置敏感探测器上，在飞行过程中，利用飞行时间质谱记录每个离子的飞行时间，可得到其离子种类信息，当离子被位置敏感探测器捕捉到，可获得其位置信息。通过离子种类信息和位置信息可重构出离子在材料中的三维分布。

二、特性

3DAPT的特性就是从最小的尺度来逐点揭示材料内部结构，不论简单亦或复杂。可以轻松获得纳米尺度结构的细节-化学成分和三维形貌，因而专门应对材料研发中令人棘手的小尺度结构的测量与分析问题。例如，沉淀相或团簇结构的尺寸、成份及分布;又比如元素在各种内界面(晶界、相界、多层膜结构中的层间界面等)的偏聚行为等等。

三、应用

三维原子探针,用这种仪器可以了解金属材料中不同合金元素在微区中不均匀分布的问题;可以了解合金元素在各种界面及晶体缺陷处的偏聚分布;可以了解显微组织变化初期时只有数十个不同原子发生团聚时的过程。三维原子探针是目前最微观的分析仪器,能够进行成分的定量分析,在研究金属材料的许多问题时都可以发挥重要的作用.

应用的行业领域

传统金属材料、新型金属材料、新能源材料、电子信息材料及其器件、存储介质、先进材料(纳米线、量子阱)、LED芯片、光伏材料、复合材料与集成器件等材料、物理、化学等多学科的研究领域。

四、制样要求

需使用聚焦离子束（FIB）制样。

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