ফোকাসড আয়ন বিম (FIB)

যেভাবে কাজ করে

1. 1

   আয়ন তৈরি। তরল গ্যালিয়াম অতি সূক্ষ্ম ডগার একটি সূচকে ভিজিয়ে রাখে। শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ডগা থেকে গ্যালিয়াম আয়ন (যে পরমাণু একটি ইলেকট্রন হারিয়ে বৈদ্যুতিক আধান পেয়েছে) টেনে বের করে।

2. 2

   ত্বরান্বিত ও ফোকাস করা। আয়নগুলোকে সাধারণত প্রায় 30 kV পর্যন্ত ত্বরান্বিত করা হয়, আর বৈদ্যুতিক লেন্স (আধানযুক্ত কণার পথ বাঁকানো আধানযুক্ত বলয়) তাদের কয়েক ন্যানোমিটার ছোট একটি বিন্দুতে চেপে আনে। অ্যাপারচার (ছোট ছিদ্র) ঠিক করে কত আয়ন পার হবে: বেশি আয়নে দ্রুত কাটে, কিন্তু বিন্দু চওড়া হয়।

3. 3

   স্ক্যান করা। স্ক্যান প্লেট প্রোগ্রাম করা নকশায় রশ্মিকে পৃষ্ঠের ওপর চালায়, ঠিক ক্ষুদ্র CNC টুলপাথের মতো।

4. 4

   কাটা (মিলিং)। প্রতিটি আয়ন ক্ষুদ্র কামানের গোলার মতো পৃষ্ঠে আঘাত করে কয়েকটি পরমাণু ছিটকে ফেলে। একে স্পাটারিং বলে। পাসের পর পাসে রশ্মি নালা, ছিদ্র বা প্রস্থচ্ছেদ খোঁড়ে, যার দেয়াল কয়েক দশ ন্যানোমিটার পর্যন্ত নির্ভুল।

5. 5

   ছবি তোলা। আঘাতে ইলেকট্রনও আলগা হয়ে বেরোয়। ডিটেক্টর সেগুলো সংগ্রহ করে স্ক্যানিং ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের মতো ছবি বানায়; বেশির ভাগ মেশিনে আরও কোমল ছবির জন্য আলাদা ইলেকট্রন কলামও থাকে।

6. 6

   জমানো বা তুলে আনা। একটি সূচ প্ল্যাটিনাম বা টাংস্টেনযুক্ত গ্যাস ছিটায়। রশ্মি যেখানে লাগে সেখানে গ্যাস ভেঙে ধাতুর স্তর জমে, যা চিপের তার নতুন করে জোড়ার কাজে লাগে, অথবা পাতলা টুকরোকে ক্ষুদ্র প্রোবে ঝালাই করে তুলে আনতে।

মূল তথ্য

উপাদান

ভ্যাকুয়ামে প্রায় সবকিছু: সিলিকন, ধাতু, সিরামিক, কাচ, পলিমার, জমাট জৈব নমুনা

সাধারণ অংশ

চিপের প্রস্থচ্ছেদ ও মেরামত, ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের জন্য পাতলা টুকরো (ল্যামেলা), ন্যানো-নকশা, ক্ষুদ্র প্রোবের ডগা

অংশের আকার

প্রায় 10 nm থেকে কয়েক দশ মাইক্রোমিটার পর্যন্ত বৈশিষ্ট্য, কয়েক মিলিমিটার থেকে পুরো ওয়েফার আকারের নমুনায়

নির্ভুলতা

প্রায় দশ থেকে কয়েক দশ ন্যানোমিটার

পৃষ্ঠের মান

কাটা তল অতি মসৃণ; পৃষ্ঠে কিছু গ্যালিয়াম ঢুকে থাকে এবং একটি পাতলা ক্ষতিগ্রস্ত স্তর থাকে

কোন ব্যাচ আকারে মানানসই

একটি-দুটি: বিশ্লেষণ, মেরামত, প্রোটোটাইপ

টুলিং ও মেশিনের খরচ

টুলিং লাগে না; যন্ত্রের দাম কয়েক লক্ষ থেকে কয়েক মিলিয়ন ডলার

গতি

অতি ধীর: কয়েক মাইক্রোমিটার চওড়া একটি ঘন টুকরো সরাতে কয়েক মিনিট থেকে কয়েক ঘণ্টা লাগতে পারে

শক্তি ও সীমাবদ্ধতা

কোথায় ব্যবহৃত হয়

• সেমিকন্ডাক্টরব্যর্থতা বিশ্লেষণ, ত্রুটিপূর্ণ চিপের প্রস্থচ্ছেদ, প্রোটোটাইপে সার্কিট সম্পাদনা
• মাইক্রোস্কোপিট্রান্সমিশন ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের জন্য পাতলা টুকরো
• পদার্থবিজ্ঞানধাতু, ব্যাটারি ও পাথরের 3D “স্লাইস অ্যান্ড ভিউ” ছবি
• ন্যানোফ্যাব্রিকেশনন্যানো-নকশা, ন্যানো-ছিদ্র, প্রোব মাইক্রোস্কোপের ডগা
• জীববিজ্ঞানজমাট কোষের পাতলা টুকরো (ক্রায়ো-FIB)

কীভাবে চিনবেন

• আপনি এটি দেখতে পাবেন না। FIB-এর কাট চোখে দেখার পক্ষে অনেক ছোট; কোনো পণ্যে আপনি কখনও একটিও দেখতে পাবেন না। এর কাজ থাকে আপনার ফোন ও ল্যাপটপের চিপের পেছনে, যেগুলোর প্রোটোটাইপ এর সাহায্যে কেটে খুলে দেখা হয়েছে, কখনও মেরামতও করা হয়েছে।
• ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপের নিচে FIB-এর কাজ দেখায় নিখুঁত আয়তাকার বাক্স ও নালা, মসৃণ ও খাড়া দেয়ালসহ, প্রায়ই পালিশ করা প্রস্থচ্ছেদ তলের সামনে সিঁড়ির মতো একটি গর্ত।
• প্ল্যাটিনামের ফালি। কাটা জায়গার ওপরে বসানো পাতলা সুরক্ষা ধাতুর ফালি FIB-এর একটি সাধারণ চিহ্ন।

তুলনা করুন

দেখুন

Introduction to Focused Ion Beam (FIB)

Penn State MRI · যন্ত্রটি কী এবং কী করে তার পরিষ্কার ল্যাবের পরিচিতি

Basic Focused Ion Beam Demo

AIF NC State University · অপারেটরের পর্দায় দেখা সরাসরি মিলিং

Overview of STEM Lamella Preparation

Covalent · পাতলা টুকরো কীভাবে কাটা, প্রোবে ঝালাই করা ও তুলে আনা হয়

3D Reconstruction in a Tescan FIB/SEM Nano-Workstation

PicoScientific · স্লাইস-অ্যান্ড-ভিউ ছবি, যা নমুনাকে 3D-তে পুনর্গঠন করে

আসল ছবি দেখুন

• উইকিপিডিয়া: Focused ion beam — আয়ন কলাম ও FIB-তে বানানো কাঠামোর চিত্র
• Wikimedia Commons-এ ছবি খোঁজা