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肖特基热场电子源(TFE):电子显微镜的“超级心脏”
2026-03-06 16:22:25
你是否想过,电子显微镜为何能“看见”纳米级别的微观世界?关键在于那一束精准可控的电子束。而发射这束电子束的“心脏”,就是我们今天的主角——肖特基热场发射电子源(TFE)
作为一家从上海交通大学产学研中孵化而来的硬科技企业,我们从电镜最核心的“枪尖技术”——电子源入手,致力于实现高端电镜核心部件的国产替代与自主可控。
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简单来说,肖特基热场发射电子源TFE,以下简称TFE)是一种高性能的电子发射源,它结合了热发射场发射的优势,并利用晶向为(100)的单晶钨表面与单原子层的氧化锆结合,形成一种利于发射的低功函数结构。通过在高温下施加强电场,电子从阴极材料表面高效逸出,形成一束亮度电子束,其亮度超过单晶LaB6阴极100倍且能量发散度小,在各种电子束应用装备上被广泛采用。

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TFE的核心优势:

  • 高亮度:电子束密度高,亮度达到1*107 A/cm2.sr.kV成像信噪比高,能捕捉纳米级甚至原子级微观结构。

  • 高稳定性:束流波动小<0.5 %/h),长时间观测几乎无漂移。

  • 长寿命相较于热发射和冷场发射来说具有最长的使用寿命(超过8000h),大幅降低了用户的使用成本和维护频率

  • 适用性强热场发射的电子源兼具了热发射的高稳定性和冷场发射的高亮度特性,其适用范围涵盖了从基础科研到工业生产的各个领域。

     

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在半导体检测、新材料研发、生命科学等领域,电镜的成像质量直接关系到研发效率和成果可靠性。TFE作为电镜的“心脏”,其性能直接决定了电镜的“视力水平”:在芯片制造领域TFE提供的高分辨率成像能力,可精确量测关键尺寸以及检测纳米级缺陷;在材料科学领域TFE支持对晶体结构、表面形貌的精细观察在生物学领域TFE助力病毒、细胞器等超微结构的清晰呈现。

我们自主研发的TFE产品,已在曲率半径可控性、角电流密度(与亮度相关)、稳定性三大核心指标上达到甚至超越国际同类产品,真正实现了“国产替代,性能不替代”。

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目前,我们的TFE电子源已成功应用于数家半导体量测设备头部企业及国产电镜头部企业的高端电镜设备中,成为其稳定可靠的关键部件供应商

我们不仅仅满足于TFE的研发与生产,更立足于构建自主可控的电镜核心部件全产业链同时,在巩固电子源技术优势的基础上,我们已启动离子源、X射线源等项目的研发,未来将逐步形成电子源、离子源、X射线源全品类供应能力,为客户提供从发射到探测的一站式解决方案。

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我们将持续深耕电镜核心部件的自主创新,拓展TFE在更多高端装备中的应用场景。同时,围绕“原子级制造”这一主线,逐步布局离子X射线源等跨领域核心部件,助力中国在高端科学仪器领域实现真正的100%自主可控

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