Hünitek bünyesinde kurulacak olan elektron mikroskopi birimi, 2017 yılı sonlarında ihale süreci tamamlanan ve 2018 bahar-yaz aylarında hizmet vermesi planlanan Tescan Gaia 3 model FIB-SEM sistemini içermektedir. Sistem termoiyonik alan emisyonlu elektron tabancasına sahip (field emission gun - FEG) ultra yüksek çözünürlük sunan taramalı elektron kolonu, 30 kV gerilim altında < 2.5 nm çözünürlüğünde Ga iyon kaynağı ve muhtelif dedektörlerden oluşmaktadır. Hassas numunelerin gerek kaplanmadan gerekse vakum altında deforme olmadan incelenebilmesi için düşük vakum koşulları da uygulanabilmektedir. Geniş numune haznesi (200 x 300 mm) ve 5 aks motorize örnek kızağı farklı nitelikteki numunelerin incelenmesine olanak sağlamaktadır.
Taramalı elektron mikroskopi bileşeni 15 kV gerilim altında 0.7 nm; 1 kV gerilim altında ise 1 nm çözünürlük sunmaktadır. Elektron bombardımanı sonucunda ortaya çıkan elektronlar iki farklı tipte dedektör (SE ve BSE) ile görüntüye dönüştürülür.
İkincil elektronlar (secondary electron, SE) elektron bombardımanı sonucu yüzeyden koparılan elektronlar olup, yüzey morfolojisine doğrudan bağımlıdır. Bu nedenle SE dedektörleri ile numunenin yüzey topoğrafyası derinlik hissi uyandıran görüntüler ile izlenir. Kurulacak sistemde bir adet kolon içi, bir adet hazne içi, bir adet de düşük vakum tipi olmak üzere toplam üç adet SE dedektörü bulunmaktadır.
Gerisaçınan elektronlar ise (backscattered electron, BSE) kaynaktan numune yüzeyine gönderilen ve numune atomları ile etkileşim sonucu elastik saçılmaya uğrayarak “geri dönen” elektronlardır. Enerjileri numune yüzeyindeki atomların büyüklüklerine doğrudan bağımlı olup, numune yüzeyinin elementel bileşimini gri tonlarında sunan görüntüler sunar. İncelenen numune yüzeyinin düz olması tercih edilir. Kurulacak sistemde bir adet kolon içi ve bir adet de hazne içi olmak üzere toplam iki adet BSE dedektörü bulunmaktadır.
Elektron bombardımanına tabi tutulan numune yüzeyinden, numuneyi oluşturan elementlere ait karakteristik X-ışınları da salınır. FIB-SEM sistemi, 1-80 keV enerji aralığındaki X-ışını spektrumunu çözümleyebilen bir adet Oxford Xmax 150 Enerji Dağılım X-ışını Spektrometresi (EDS) içermektedir. Son derece geniş yüzey alanı (150 mm2) sayesinde elektron bombardımanına hassas numunelerde bile elementel X-ışınlarını ölçmek mümkündür. Dedektör ile 5B – 92U arası elementlerin kantitatif/kalitatif ölçümlerini sabit bir nokta, alan veya hat üzerinde gerçekleştirmek mümkündür. Bununla birlikte nanometre ölçeğinde elementel dağılımlar haritalanabilir. EDS bileşeni, FIB sırasında analiz yapabilen, otomatik geniş alan haritalaması ve elde ettiği verisetleri üzerinde otomatik faz ayrımı ve morfometrik analiz gerçekleştiren yazılım modülleri ile desteklenmektedir.
FIB-SEM sistemi numune üzerinde elektron kolonu çıkışına odaklanmış iyon (Galyum, Ga) kaynağı (Focused Ion Beam, FIB) olarak Tescan COBRA kolonu içermektedir. İyon kaynağı 30 kV gerilim altında < 2.5 nm çözünürlüğünde olupnanofabrikasyon uygulamalarında kullanılabilir. Yüksek enerjili Ga iyonlarının numune yüzeyine yollanması ile numune yüzeyi aşındırılabilir. Nanometre ölçeğinde seri kesitleme yapılabilir ve TEM lameli hazırlanabilir. Belirli bir hacmin seri kesitlenmesi, o hacme ait 3B tomografik veri elde edilmesini sağlar. FIB kolonuna entegre gaz enjeksiyon sistemi ile numune üzerine iletken Pt çökeltilebilir. Bu sayede nanoelektronik devre tasarımları uygulanabilir.
Sistem ayrıca elektron bombardımanı sırasında ortaya çıkan fotonların tayini için katodolüminesans (CL), FIB ile hazırlanan TEM lamellerinin de incelenebileceği bir STEM (Scanning Transmission Electron Microscope) dedektörü içermektedir. Bu dedektör ile elektron kaynağının çözünürlüğüne/enerjisine ve numune doğasına bağlı olmak kaydı ile TEM çalışmaları yapabilecektir.
Sistem, hazne içi numune ve dedektörlerin etkin temizliği için plazma temizleyici ataçman da içermektedir. Sistem destek biriminde bir adet Leica ACE 600 model Au/Pt/C kaplama cihazı ve muhtelif örnek hazırlama donanımı bulunmaktadır.
