什么是离子研磨?
离子研磨是去除材料顶部非晶层的过程，以显示原始样品表面的高分辨率成像和后处理。它在许多情况下是必不可少的，如透射电子显微镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)研究。
在离子研磨过程中，使用高能离子枪轰击样品的顶部表面。高能离子与样品顶部非晶层中松散束缚的表面原子相互作用，并去除它们，以显示一个原子水平的清洁表面。在整个过程中，调节离子能量、光束入射角等参数，以优化样品制备时间和表面质量。
在许多失效分析、188金宝搏app安卓下载器件质量保证和材料表征的应用中，需要一个无缺陷的样品表面。由于材料的进步和装配零件的复杂性，高质量的样品表面越来越具有挑战性，需要提出新的和更快的样品制备方法。在一些应用中，如188金宝搏app安卓下载电子、半导体、生物材料，当对材料的横截面感兴趣时，离子铣削可以在高入射角的表面直接使用，以显示材料的横截面。这些表面是不可能准备与传统的抛光方法。
传统样品制备方法
传统的样品制备方法对于高分辨率成像和样品表征是不够的。这些方法的讨论如下:
透射电镜样品制备
透射电子显微镜(TEM)样品要求它们达到10纳米量级才能成像。通过机械抛光工具几乎是不可能实现的。高能离子枪用于射孔安装在透射电镜网格上的样品，然后使用低能枪进行温和的表面清洗，以从XTEM和HRTEM研究中获得最佳数据。
无伤大雅的样品制备
在聚焦离子束系统中使用的高能Ga+离子束在样品中形成缺陷层、非晶层和/或注入层。一般来说，FIB产生的TEM样品不太适合高性能分析(S)TEM (HRTEM, HRSTEM，高空间分辨率EELS和EDX)研究。为了减少缺陷层，低能Ar+离子铣削是理想的样品制备的最后阶段。
机械抛光
通常的机械研磨和抛光会在表面产生一层厚度为1纳米到100纳米的非晶态层，称为贝尔比层。金刚石抛光也不推荐，因为它会使表面的颗粒变形。离子铣削克服了上面提到的所有困难，提供了高分辨率EBSD地图所需的表面光面。
胶体二氧化硅抛光
通常建议的胶体二氧化硅抛光通常应用数小时，导致残留抛光材料嵌入到表面颗粒中。这种技术比机械抛光产生更好的样品，但是一个非常长的过程，而且仍然有问题，如一次只能制备类似类型的样品，导致非常糟糕的工作流程。离子研磨可用于不同种类的样品，并可将样品制备时间缩短数量级。
电解抛光
电解抛光是另一种解决方案，它的复杂性，但在某些情况下，它不能导致预期的结果。其主要缺点是不能制备出不具有电化学活性的样品。该过程涉及使用危险化学品，这也增加了监管要求，并需要训练有素的专业人员。样品制备的时间也比离子研磨的时间长。
