在上一篇文章《透射电镜原位样品杆加热功能 4 大特性解析》里，我们以 Wildfire 原位加热杆为例，为大家详细先容了 DENS 样品杆加热功能在控温精准、图像稳定、高温能谱、加热均匀四个方面的详细表现。通过这篇文章，相信大家对 MEMS 芯片的优秀性能有更进一步的理解。
本文将以透射电镜DENSsolution原位样品杆-透射电镜原位实验办理方案加热芯片的改变为例，与大家深入磋商芯片加热设计详细的变革细节。
01. 加热线圈的变革
1.1 线圈尺寸缩小，“鼓胀”征象得到明显抑制
图 1：新款芯片
图 2：旧款芯片
仔细不雅观察上图中两款芯片的加热区，可以创造新款芯片的加热线圈要明显比旧款小很多。再不雅观察下面的特写视频我们可以看到，加热线圈的形状也有明显变革。新款的是圆形螺旋，旧款的是方形螺旋。
线圈尺寸缩小后，加热功率减小，由加热所导致的“鼓胀”征象也会得到抑制。所谓“鼓胀”是指芯片受热时，支撑膜在 Z 轴方向上的突起。在透射电镜中原位不雅观察样品时，支撑膜的突起会使得样品分开电子束焦点，导致图像模糊，不得不重新调焦；乃至有时会漂出视野，再也找不到样品。这样一来，就会错失落原位变温过程中那些瞬息即逝的实验征象。
1.2 加热时红外辐射减少
尺寸缩小、加热功率减小，所带来的另一个好处便是加热时红外辐射减少，从而对能谱剖析的滋扰就会降落。这意味着即便在更高温度下，依然能够进行稳定可靠的能谱剖析。
图 3：利用新款芯片时，铂/钯纳米颗粒在高温下的能谱结果。
1.3 温度均匀性提升
此外，形状从方形变为圆形，优化了加热区域的温度分布情形，温度均匀性更好，可以达到 99.5% 的温度均匀度。
图 4：新款芯片加热时的温度分布情形
02. 电子透明窗口的变革
2.1 电子透明窗口种类多样化
除了线圈尺寸、形状不同之外，新旧两款芯片所用来承载样品的电子透明窗口也明显不同。旧款设计中，窗口都是形状相同的长条，分布在方形螺旋之间。而在新款设计中，窗口种类则更加多样化，根据形状和位置不同可分为三类窗口，适用于不同的制样需求。
图 5：新款芯片中透明窗口分三类，可以适用于不同的样品需求。
赤色窗口：圆形窗口，周围宽敞，没有遮挡，适宜以各种角度放置 FIB 薄片。
蓝色窗口：位于线圈最中央，加热均匀性最好，周围的金属也可以抑制荷电，适宜对温度均匀性哀求很高的原位实验，也适宜放置易荷电的样品。
绿色窗口：长条形窗口，和 α 轴垂直，在高倾角时还是可以不雅观察样品，适宜 3D 重构。
总结
通过以上图文，我们为大家先容了采取创新设计之后新款芯片的四大上风，全文小结如下：
1. “鼓胀”更小，原位加热时图像更稳定，便于追踪瞬间变革过程。
2. 红外辐射更少，在 1000 ℃ 时，依旧可以进行可靠的能谱剖析。
3. 优化线圈形状，抵消了温度梯度，提升了加热区域的温度均匀性。
4. 加热区有三种不雅观察孔，分别适用于 FIB 薄片、超高均匀性受热、大倾角 3D 重构平分歧需求。此外，优化后的窗口几何不仅便于薄膜沉积，还可肃清滴涂时的毛细效应。这些针对不同需求的细节设计都使得制样更加便捷、高效。
