2018年已經(jīng)遠(yuǎn)去,過去這一年中國電鏡市場延續(xù)火熱,其中不乏收到熱捧的冷凍、球差電鏡等高端電鏡的積極助推。新技術(shù)是各電鏡品牌增強(qiáng)競爭力的原動力,2018年7月,康奈爾大學(xué)三位教授David Muller與Sol Gruner、Veit Elser 合作,開發(fā)出的電子顯微鏡像素陣列探測器(EMPAD),以單原子層厚度的單層二硫化鉬為觀測樣本,在不使用像差校正器的情況下,獲得了電鏡成像分辨率的最新世界紀(jì)錄——0.39 埃(僅需 80 keV 電子束能量)。賽默飛在第一時間獲得康奈爾大學(xué)的授權(quán),開啟EMPAD的商業(yè)化,并迅速獲得幾十個訂單。同時,其他電鏡商也推出各自的電鏡新品,以下91儀器信息網(wǎng)編輯對2018年發(fā)布的主流電鏡新品進(jìn)行統(tǒng)計,以窺見電鏡技術(shù)的最新進(jìn)展動態(tài)。
掃描電鏡:“高通量、熱場發(fā)射、工具化”成新技術(shù)熱點2018年,掃描電鏡依舊是最活躍的電鏡品類,發(fā)布新品數(shù)最多。從技術(shù)角度來看,“高通量”(SU7000、NeuroSEM-100)、“熱場發(fā)射”(SU7000、S9000)、“工具化”(JSM-IT200)成為新技術(shù)熱點。從新技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域看,半導(dǎo)體等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用得到足夠重視,開發(fā)滿足更廣泛應(yīng)用場景的新產(chǎn)品技術(shù)成為各品牌追蹤的一個方向。賽默飛Prisma偏向科研/工業(yè)用戶通用型電鏡,Verios G4則向半導(dǎo)體等工業(yè)用戶傾斜。針對冷場SEM超大束流分析時不足,日立高新推出新一代熱場技術(shù)SU7000。日本電子JSM-IT200則強(qiáng)調(diào)觀察、分析、報告立等可取,提出“工具化分析儀器”理念。
賽默飛“最完整”掃描電鏡Prisma【產(chǎn)品鏈接】
Prisma E SEM
2018年5月,賽默飛推出新型掃描電鏡Prisma。Prisma電鏡平臺包含了廣泛的自動化和友好的用戶界面,使得工業(yè)用戶在常規(guī)的工業(yè)應(yīng)用程序中易于學(xué)習(xí)和操作,同時保留了科研或?qū)W術(shù)用戶使用中所需要的靈活性。如此,學(xué)術(shù)研發(fā)、工業(yè)企業(yè)的質(zhì)量控制和失效分析實驗室工作的不同類型客戶,可以使用同樣一臺這種簡單但功能強(qiáng)大的新型掃描電子顯微鏡,它也為更復(fù)雜的材料探索提供了全面的成像和分析選擇。
賽默飛材料科學(xué)業(yè)務(wù)副總裁兼總經(jīng)理Trisha Rice評價道:“Prisma全面優(yōu)選的探測器、原位級、自動化系統(tǒng),以及它的環(huán)保模式,使其成為目前市場上最完整的產(chǎn)品之一,它可以為工業(yè)用戶配置為精益的‘點對點’解決方案,或者為研究人員提供一系列專用的成像和分析選項。Prisma的可選配置性可以讓客戶更自信的購買,因為他們知道Prisma擁有他們所需要的最佳解決方案,這也將為用戶未來可能出現(xiàn)的潛在需求提供‘未來保障’?!?/p>
賽默飛極高分辨率掃描電鏡Verios G4【產(chǎn)品鏈接】
Verios G4極高分辨率掃描電子顯微鏡
2018年3月,賽默飛推出極高分辨率(XHR)掃描電鏡Verios G4。Verios G4能夠獲得高分辨率、高對比度的圖像,而無需使用TEM或其他成像技術(shù)。將亞納米分辨率擴(kuò)展到整個1kev到30kev的能量范圍,能夠處理納米管、孔隙度、催化劑顆粒、生物對象、界面和其他納米結(jié)構(gòu)等新型材料。滿足苛刻的研究應(yīng)用對靈活性的需求,并且能夠方便地容納大型試樣(如冶金試樣或完整的晶圓)。其設(shè)計以使用方便為核心,能夠快速、方便地獲取準(zhǔn)確完整的納米級數(shù)據(jù);支持精確的原型應(yīng)用,如光刻或電子束誘導(dǎo)的直接沉積材料是可能的。
賽默飛半導(dǎo)體副總裁兼總經(jīng)理Rob Krueger表示:“Verios G4是源于我們大獲成功的Helios DualBeam系列 (聚焦離子束/掃描電子顯微鏡)儀器的掃描電子顯微鏡解決方案。它提供各種環(huán)境下行業(yè)領(lǐng)先的性能,尤其是用于先進(jìn)工藝的光束敏感材料所需的低電壓環(huán)境。”
日立高新肖特基場發(fā)射掃描電鏡SU7000【產(chǎn)品鏈接】
肖特基場發(fā)射掃描電鏡SU7000
2018年7月,日立高新推出肖特基場發(fā)射掃描電鏡SU7000。SU7000縮短了通過采集多種信號獲取樣品多種信息的時間,真正實現(xiàn)高通量的觀察與分析。近年,冷場技術(shù)幾乎是高分辨觀察SEM市場的主流,但冷場SEM雖然分辨率高且穩(wěn)定,但在超大束流分析時還有些不足,所以超大束流分析(如WDX)熱場便成為一種新的需求。結(jié)合這些需求,日立高新推出熱場技術(shù)的SU7000。
SU7000全新設(shè)計的探測器使得對二次電子信號、背散射電子信號的檢測以及分離能力大大提升。以往要根據(jù)獲得的信號來調(diào)整樣品與透鏡之間的距離(WD),以設(shè)置最佳的觀察與分析條件,而SU7000通過新研發(fā)的樣品倉以及檢測器系統(tǒng),可在不改變WD的條件下更高效地接收各種信號,縮短了樣品觀察和分析的時間,提高了測試效率。而且,其配置了可同時6通道顯示界面,進(jìn)一步升級SEM控制系統(tǒng),大幅提高了信號獲取速度,由此實現(xiàn)了樣品的高通量觀察。它還標(biāo)配超大樣品倉,增設(shè)了附件接口,以適用于各種樣品的觀察與分析。
日本電子掃描電鏡JSM-IT200 Series InTouchScopeTM
掃描電鏡JSM-IT200 Series InTouchScopeTM
2018年3月,日本電子推出新型掃描電鏡JSM-IT200 Series InTouchScopeTM。其官方將其描述為“觀察、分析、報告立等可取!工具化的分析儀器”。JSM-IT200Series裝配了和JSM-IT500Series同樣的功能軟件,使用更加簡單容易,日本電子自述作業(yè)效率比JSM-IT100Series提高了35%。JSM-IT200Series有4種機(jī)型可供選擇:標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型JSM-IT200BU、分析型JSM-IT200A、低真空觀察型JSM-IT200LV、分析型低真空觀察JSM-IT200LA。
該系列主要特點包括:使用樣品更換導(dǎo)航可以安全簡單地更換樣品;SEM和EDS一體化集成,從觀察到分析順利獲取數(shù)據(jù);標(biāo)配具有樣品座圖像、CCD圖像和SEM像聯(lián)動功能的Zeromag,可以直接快速地尋找感興趣的視野;標(biāo)準(zhǔn)裝配X,Y 2軸馬達(dá)臺和蒙太奇功能,可獲取mm級的SEM像和元素分析;標(biāo)配Live Analysis功能,元素分析效率高;用SMILE VIEW Lab,很容易生成數(shù)據(jù)報告。
泰思肯超高分辨型熱場發(fā)射掃描電鏡S9000
超高分辨型場發(fā)射掃描電鏡S9000
2018年11月,泰思肯發(fā)布第四代電鏡S9000系列。S9000是TESCAN最新推出的超高分辨型電子顯微鏡系列,在軟硬件方面均經(jīng)過全新設(shè)計,配備了TESCAN最新的Triglav 電子鏡筒技術(shù)和Orage 離子鏡筒技術(shù);配置了全新立體設(shè)計的Essence 計算機(jī)處理系統(tǒng),具有便捷的操作界面和面向應(yīng)用流程的可定制化軟件布局。
S9000具有優(yōu)化的透鏡內(nèi)探測器系統(tǒng)和高性能電子信號過濾和收集能力。S9000能夠采集能量過濾后的軸向背散射電子信號,可以選擇性收集低損耗背散射電子,獲得更好的對比度和表面靈敏度。
聚束科技高通量場發(fā)射掃描電鏡系NeuroSEM-100【產(chǎn)品鏈接】
高通量場發(fā)射掃描電鏡系NeuroSEM-100
2018年年初,聚束科技自主研發(fā)的首臺高通量場發(fā)射掃描電鏡系統(tǒng)—領(lǐng)航者(Navigator)系列的第一臺NeuroSEM-100正式下線并交付客戶—中科院自動化研究所,專用于微觀尺度腦神經(jīng)連接圖譜的超高速成像。
Navigator系列主要創(chuàng)新點包括:擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效電子收集和成像系統(tǒng),采用同軸電子直接探測技術(shù)和高速FPGA采集模塊,使該系統(tǒng)在世界上首次實現(xiàn)低加速電壓(1kV)下100M/s級二次電子和背散射電子的超高速同步成像;針對于低加速電壓、大視野下分辨率而專門設(shè)計的電子光學(xué)鏡筒光路,采用浸沒搖擺電磁復(fù)合透鏡設(shè)計,使其在1kV加速電壓下即可獲得1.6nm、5kV下可獲得1.2nm的高分辨率能力,且具備高分辨率視場的區(qū)域較傳統(tǒng)掃描電鏡大4倍以上,而且保持高線性度(1‰的計量級);高度的智能化結(jié)合超高速成像能力(4TB/天),使之具備了跨尺度信息融合能力。可全自動的超大區(qū)域(100mmX100mm)全息地圖集式成像模式,可以在同時保持高分辨率情況下對樣品進(jìn)行全自動的無遺漏信息采集。
透射電鏡:半導(dǎo)體等工業(yè)應(yīng)用技術(shù)再受關(guān)注2018年透射電鏡方面,主要是日本電子推出針對半導(dǎo)體領(lǐng)域的JEM-ACE200F,賽默飛推出配置于Themis Z的下一代S-CORR像差探頭校正器。前者主要針對半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)π螒B(tài)觀察、臨界尺寸測量、元素分析等方面的數(shù)據(jù)采集提出了快速、穩(wěn)定、高分辨率的需求;后者主要針對材料科學(xué)領(lǐng)域原子分辨成像等高端科研需求。
日本電子高通量透射電鏡JEM-ACE200F
高通量分析透射電鏡JEM-ACE200F
2018年12月,日本電子推出高通量分析透射電鏡JEM-ACE200F。隨著半導(dǎo)體工業(yè)中器件的進(jìn)一步小型化,透射電鏡已成為器件表征多種應(yīng)用中必不可少的工具。這些應(yīng)用包括形態(tài)學(xué)觀察、臨界尺寸測量、元素分析、局部應(yīng)變分析和摻雜濃度測量。特別該工業(yè)對形態(tài)觀察、臨界尺寸測量、元素分析等方面的數(shù)據(jù)采集提出了快速、穩(wěn)定、高分辨率的要求,以便將這些數(shù)據(jù)采集反饋至制造過程。針對此需求,日本電子推出JEM-ACE200F。
JEM-ACE200F通過創(chuàng)建實際操作工作流程系統(tǒng),無需操作人員看管操作,即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動生成。由于集成了高端電鏡JEM-ARM200F和通用型電鏡FE-TEM JEM-F 200硬件技術(shù),JEM-ACE200F在性能和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)優(yōu)秀。主要特點包括:高通量(與自動顯微鏡調(diào)諧功能相結(jié)合的快速數(shù)據(jù)采集;縮短抽真空時間,從插入樣品桿到開始觀察只需30秒);友好用戶界面(所有的操作可通過鼠標(biāo)操作完成);流程方案易于編程和更改(工作流程可以使用各種標(biāo)準(zhǔn)化的編程語言進(jìn)行靈活的編程);環(huán)保設(shè)計。
賽默飛下一代S-CORR探頭校正器(配置于Themis Z)【產(chǎn)品鏈接】
配制S-CORR探頭校正器的Themis Z
2018年8月,賽默飛推出配置于Themis Z的下一代S-CORR探頭校正器。Themis Z掃描透射電鏡是建立在其亞埃級 STEM成像能力的基礎(chǔ)上,S-CORR是其下一代探頭像差校正。憑借S-CORR,Themis Z能夠以低加速電壓提供優(yōu)異的STEM成像和光譜性能,使科學(xué)家能夠分析電池,燃料電池,催化劑和輕金屬以及歷史上難以成像的合金等材料。通過改進(jìn)探針尺寸和形狀,同時在研究過程中保持樣品的完整性,研究人員可以通過在原子水平上揭示其結(jié)構(gòu)和化學(xué),更好地了解如何提高材料的性能。
完成S-CORR升級后,Themis Z將經(jīng)過驗證的光學(xué)器件和全新突破性STEM成像功能與增強(qiáng)的自動化軟件相結(jié)合,為材料科學(xué)家們提供極佳的成像性能。通過獨特的 EDX 產(chǎn)品組合,Themis Z 在采用單一物鏡配置的單一工具中提供更的全原子表征數(shù)據(jù)。
臺式電鏡:荷蘭飛納領(lǐng)銜進(jìn)入臺式場發(fā)射時代臺式電鏡方面,荷蘭飛納推出臺式場發(fā)射(FEG)電鏡能譜一體機(jī)Phenom LE,臺式電鏡進(jìn)入臺式場發(fā)射時代,其分辨率達(dá)2.5nm。馳奔儀器與善時儀器也分別推出臺式電鏡新品Cube-200、SS-150,主要在更加小巧、性能優(yōu)化方面進(jìn)行創(chuàng)新。
荷蘭飛納(賽默飛)臺式場發(fā)射(FEG)電鏡能譜一體機(jī)Phenom LE【產(chǎn)品鏈接】
臺式場發(fā)射(FEG)掃描電鏡 Phenom LE
2018 年7月,荷蘭飛納推出全球首創(chuàng)臺式場發(fā)射(FEG)掃描電鏡能譜一體機(jī)Phenom LE。Phenom LE采用肖特基場發(fā)射電子槍,集背散射電子成像,二次電子成像和能譜分析于一體,分辨率優(yōu)于2.5nm@15kV,放大倍數(shù)500,000x。只需一張承重200kg以上的桌子就可以安裝飛納臺式場發(fā)射(FEG)電鏡,無需裝修改造實驗室,無需安裝防震臺、磁屏蔽。據(jù)介紹,飛納臺式場發(fā)射(FEG)電鏡能譜一體機(jī)Phenom LE 將為用戶節(jié)省 40% 左右的購買成本(相較于購買傳統(tǒng)落地式場發(fā)射電鏡和能譜),同時可為用戶節(jié)省 20-60 萬的實驗室改造費用(安裝防震臺,磁屏蔽,裝修實驗室等),飛納臺式場發(fā)射只需要一張桌子(千元左右),維護(hù)也相對簡單,省錢更省心。
其創(chuàng)新主要包括:從臺式電鏡升級到場發(fā)射(FEG)電鏡能譜一體機(jī),從 CeB6 燈絲升級到場發(fā)射燈絲;臺式電鏡分辨率從 30nm 提升至 2.5nm;此次升級的肖特基場發(fā)射電子源束流大,進(jìn)一步激發(fā)樣品產(chǎn)生充足的 X 射線。配置超薄“窗口”(Si3N4),元素探測范圍:Boron(5)-Americium(95);高效率體現(xiàn)為15秒抽真空、全程樣品導(dǎo)航、全自動馬達(dá)樣;配置多功能選配應(yīng)用軟件,如顆粒系統(tǒng)、孔徑系統(tǒng)、纖維系統(tǒng)等,使得一些統(tǒng)計分析的應(yīng)用可一鍵完成。
馳奔儀器臺式掃描電鏡Cube-200【產(chǎn)品鏈接】
臺式掃描電鏡Cube-200
2018年初,馳奔儀器推出其第二代桌面臺式掃描電鏡Cube-200。Cube-200是其第二代鎢燈絲掃描電鏡,控制電器全面升級,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加合理,產(chǎn)品性能接近或超越同等規(guī)格一線電鏡品牌同類產(chǎn)品。配置有三級電磁透鏡,大變焦范圍,長工作距離,四孔徑物鏡光闌,和大型掃描電鏡具有同等配置,對于專業(yè)操作人員,更加得心應(yīng)手。Cube-200拓展簡單易用臺式電鏡專用X射線能譜儀(EDS),能快速獲得微米亞微米范圍微小區(qū)域化學(xué)元素定性定量結(jié)果;在工作條件固定模式下,也是一款高效率的成像檢測設(shè)備。
善時儀器臺式掃描電鏡SS-150【產(chǎn)品鏈接】
臺式掃描電鏡SS-150
2018年2月,善時儀器推出臺式掃描電鏡SS-150。SS-150體型小巧,占用空間小;放大倍率30~150,000X;5nm分辨率;采用二次電子和背散電子兩種探測器; 通過選配EDS可進(jìn)行元素成份分析;SS-150系列掃描電鏡具有強(qiáng)大軟件功能,操作簡單,易于維護(hù);自動平臺采用中心定位模式,迅速定位待測樣品;軟件實現(xiàn)檢測圖形實時存儲。
聚焦離子束掃描電鏡:泰思肯連發(fā)3款聚焦離子束掃描電鏡方面,泰思肯在2018年連續(xù)推出3款S8000X、S9000X、S9000G,算上之前推出的S8000G,以及場發(fā)射電鏡新品S8000、S9000。泰思肯在不到兩年時間內(nèi),迅速更新了電鏡產(chǎn)品線,第四代電鏡產(chǎn)品系列S8000系列(S8000、S8000 X、S8000G)、S9000系列(S9000、S9000 X、S9000G)系數(shù)登場,也側(cè)面體現(xiàn)了泰思肯近來大舉拓展市場的決心。
泰思肯Xe FIB-SEM雙束電鏡S9000X【產(chǎn)品鏈接】
Xe FIB-SEM雙束電鏡S9000X
2018年8月,泰思肯推出新一代的氙等離子源雙束電鏡系統(tǒng)S9000X。S9000X配備超快速的氙等離子源,具有極高的精度和極高的效率。其最新一代Triglav 鏡筒的探測器系統(tǒng)具有非常優(yōu)異的表面靈敏度和出色的對比度;另一方面,新的 iFIB+ 離子鏡筒進(jìn)一步擴(kuò)大了Xe等離子FIB的應(yīng)用領(lǐng)域,提升了大體積樣本微加工和3D微量分析的能力,并且大大縮短了加工時間。
9000X提供了納米尺寸結(jié)構(gòu)分析所必需的高分辨率和表面靈敏度,為大體積 3D 樣品特性分析提供了優(yōu)異條件;同時,它還提供優(yōu)異的FIB功能,可實現(xiàn)精確、無損的超大面積加工,包括封裝技術(shù)和光電器件的橫截面加工,為大尺寸試樣進(jìn)行高效率制備和高分辨表征提供了優(yōu)異解決方案。
泰思肯Ga FIB-SEM雙束電鏡S9000G
Ga FIB-SEM雙束電鏡S9000G
2018年11月,泰思肯推出超高分辨型鎵離子源雙束FIB系統(tǒng)S9000G。S9000G適用于超薄TEM樣品制備和其它具有挑戰(zhàn)性的納米加工任務(wù)。S9000G 配置了Orage FIB鏡筒,不僅為納米加工提供了最佳的精度,高達(dá)100 nA的大離子束流,還可以對生物樣品和材料進(jìn)行指定位置、大體積的三維逐層掃描,圖像具有更出色的對比度。得益于低電壓下離子束的出色分辨率和性能,TESCAN S9000G可以快速獲得最佳質(zhì)量的小于20nm的超薄TEM樣品。
泰思肯Xe FIB-SEM雙束電鏡S8000X
Xe FIB-SEM雙束電鏡S8000X
2018年11月,泰思肯推出氙等離子源雙束電鏡系統(tǒng)S8000X。S8000X使用了全新開發(fā)的電子和離子光學(xué)鏡筒,配備了最新的多種探測器并集成多項創(chuàng)新設(shè)計,尤其是在高分辨能力、原位應(yīng)用擴(kuò)展能力和分析擴(kuò)展能力達(dá)到了業(yè)內(nèi)先列。
電鏡相關(guān)軟件:蔡司推出2款增強(qiáng)軟件電鏡軟件方面,電鏡商多數(shù)在推出的電鏡新品中,也對相對應(yīng)軟件系統(tǒng)進(jìn)行了更新或加強(qiáng)。如賽默飛Prisma的MAPS軟件包可由多個圖像創(chuàng)建大面積復(fù)合圖像,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián);SU7000配置可同時6通道顯示界面,進(jìn)一步升級SEM控制系統(tǒng),大幅提高了信號獲取速度;日本電子JSM-IT200標(biāo)配Live Analysis功能,元素分析效率高;用SMILE VIEW Lab,很容易生成數(shù)據(jù)報告;泰思肯S9000配置了全新立體設(shè)計的Essence 計算機(jī)處理系統(tǒng)等。與此同時,蔡司單獨推出2款增強(qiáng)軟件和平臺:ZEN connect、APEER,主要側(cè)重于蔡司優(yōu)勢的生物領(lǐng)域,并充分拓展了光電聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用。
蔡司增強(qiáng)軟件功能新技術(shù)-ZEN connect
ZEN connect界面
2018年5月,蔡司推出采用增強(qiáng)成像技術(shù)的新軟件模塊ZEN connect。ZEN connect能夠在結(jié)構(gòu)分析、細(xì)胞過程性檢查、細(xì)胞定位等多種相關(guān)分析中發(fā)揮巨大作用。該模塊進(jìn)一步加強(qiáng)了蔡司軟件的功能,賦予其三個新特征——直觀的數(shù)據(jù)管理、簡化的樣本工作流程、以及無限導(dǎo)航。
ZEN Connect用戶可使用任何顯微鏡著手工作,可以分析完整的大規(guī)模樣本,甚至可以用自動覆蓋和重新定位的算法識別特定區(qū)域。ZEN Connect還是唯一一款可以讓用戶在更寬泛的環(huán)境下分析特定數(shù)據(jù)的軟件模塊,其所分析的數(shù)據(jù)能夠結(jié)合大視場圖像和極高分辨率的細(xì)節(jié)。這意味著ZEN Connect能夠更好地控制復(fù)雜實驗裝置中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。該模塊可適配于蔡司的全套顯微設(shè)備,包括光學(xué)、共焦、X射線、電子、離子顯微鏡等。蔡司LSM 800和蔡司GeminiSEM是與ZEN Connect搭配使用的特別推薦。當(dāng)然,ZEN Connect也能夠與蔡司其他絕大多數(shù)的光學(xué)和電子顯微鏡兼容。
蔡司云端數(shù)字顯微鏡平臺APEER
數(shù)字顯微鏡平臺——APEER
2018年8月,卡爾蔡司推出其基于云技術(shù)的最新數(shù)字顯微鏡平臺APEER。APEER平臺可以幫助顯微鏡用戶,通過利用應(yīng)用程序工作流進(jìn)行3D重建,染色或分割等方式,實現(xiàn)在云端自動處理圖像。該平臺除了能夠在平臺上交換科學(xué)應(yīng)用程序之外,該設(shè)計還旨在促進(jìn)科學(xué)家之間的協(xié)作,并提供社區(qū)建設(shè)功能,例如討論論壇及交換數(shù)據(jù)集或在現(xiàn)有工作流基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建的機(jī)會。
蔡司顯微鏡業(yè)務(wù)組負(fù)責(zé)人Markus Weber博士重表示:“通過APEER,我們對研究人員的工作本身給予了更多關(guān)注,而不再僅僅是關(guān)于圖像處理的,為他們提供了協(xié)作和構(gòu)建所需的相關(guān)工具,滿足其特定研究需求的解決方案?!?/p>