原位透射電子顯微分析方法是實(shí)時觀測和記錄位于電鏡內(nèi)部的樣品對于不同外部激勵信號的動態(tài)響應(yīng)過程的方法，是當(dāng)前物質(zhì)結(jié)構(gòu)表征科學(xué)中具有發(fā)展空間的研究領(lǐng)域之一。這一類分析方法按照實(shí)現(xiàn)方案和功能分可大致分為兩大類：

   （1）基于MEMS芯片技術(shù)的原位解決方案。這類方案利用原位樣品桿搭載MEMS芯片，在TEM中可實(shí)現(xiàn)原位加熱、電學(xué)測量、液體和氣氛環(huán)境等功能。

  （2）基于STM納米操縱技術(shù)的原位解決方案。這類方案利用集成于原位樣品桿頭部的掃描探針單元，結(jié)合I-V測量、光學(xué)-光電測量、低溫或者力學(xué)測量單元，在TEM中實(shí)現(xiàn)原位亞納米級操縱、電學(xué)測量、光譜學(xué)-光電測量、低溫環(huán)境以及力學(xué)測量等功能。

      這兩種方案看似已經(jīng)覆蓋了所有原位施加激勵的可能性，那么原位TEM分析方法的未來在哪里呢?

      澤攸科技經(jīng)過不斷探索和鉆研，給出了一種讓人腦洞大開的可能性：將STM技術(shù)與MEMS技術(shù)相結(jié)合。

      公司作為目前全球獨(dú)一同時掌握高精度STM-TEM技術(shù)與高質(zhì)量MEMS芯片加工技術(shù)的原位TEM公司，創(chuàng)新發(fā)布了MEMS-STM-TEM一體化解決方案：In-situ MST multi-fuctional Lab.

     這種方案通過非常巧妙的設(shè)計(jì)，將MEMS電學(xué)-加熱系統(tǒng)與STM系統(tǒng)（或光學(xué)-光電系統(tǒng)）集成在TEM樣品桿頭部狹小的空間中，可以對實(shí)驗(yàn)樣品同時施加致多四種激勵信號，結(jié)合TEM的原位觀測，使研究者可以擺脫研究手段的束縛，站在更高的維度探索問題。

      這種方案看似順理成章，卻不僅僅是簡單的"大雜燴"。小編水平有限，提供幾個思路給大家參考下：

     （1） 熱拉伸/壓縮（加熱芯片 + 電學(xué)探針）：在TEM中對材料進(jìn)行熱拉伸/壓縮實(shí)驗(yàn)，結(jié)合電鏡原位觀測材料在這一過程中晶格結(jié)構(gòu)的對應(yīng)變化；

      PS：這一過程中，如有需要也可進(jìn)一步外加電信號以及光學(xué)信號，探究這些變量對實(shí)驗(yàn)的影響。

     （2） 熱電子發(fā)射/場發(fā)射（加熱芯片 + 電學(xué)探針）：在TEM中利用加熱芯片對材料進(jìn)行加熱并作為陰極，電學(xué)探針施加電場并作為陽極，在加熱與電場的聯(lián)合作用下形成電流，再結(jié)合TEM原位觀測這一現(xiàn)象；

     PS：這一過程中，如有需要也可進(jìn)一步外加應(yīng)力以及光學(xué)信號，探究這些變量對實(shí)驗(yàn)的影響。

     （3）三端器件測量（電學(xué)芯片 + 電學(xué)探針）：在TEM中利用電學(xué)芯片以及電學(xué)探針組成三端器件測量系統(tǒng)，結(jié)合TEM對三端器件進(jìn)行準(zhǔn)確測量及原位觀測；

      PS:這一過程中，如有需要也可進(jìn)一步外加應(yīng)力及光學(xué)信號，探究這些變量對實(shí)驗(yàn)的影響。

     （4）電致發(fā)光譜（電學(xué)芯片 + 光纖探針）：在TEM中利用電學(xué)芯片對材料施加電信號并使材料發(fā)光，利用光纖探針收集光信號并外接光譜儀后形成電致發(fā)光譜。

      PS：這種方案相對與純光電探針桿優(yōu)勢在于可以施加多端電信號，并且如有需要也可施加熱學(xué)及指定位置的應(yīng)力。

     （5） 光電測量（電學(xué)芯片 + 光纖探針）：通過光纖探針外接的激光器給樣品施加光學(xué)信號，通過電學(xué)芯片收集產(chǎn)生的光電流。結(jié)合TEM原位觀測這一現(xiàn)象；

      PS：如有需要，也可施加熱學(xué)及指定位置的應(yīng)力，并觀測這些變量對實(shí)驗(yàn)的影響。

      In-situ MST multi-fuctional Lab 不僅是一套高度集成于TEM內(nèi)的測量系統(tǒng)，甚至單獨(dú)拿出來也是一套高水平的研究設(shè)備，是澤攸科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過二十年的探索，給原位TEM分析手段的未來提供的一份答案。

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