Oulun yliopistossa on fokusoituun ionisuihkuun (FIB, Focused Ion Beam) perustuvaa materiaaliprosessointia tehty pitempään kuin missään toisessa suomalaisessa yliopistossa. MNT- keskuksen osaaminen alueelta perustuu Oulun yliopiston Mikroelektroniikan ja materiaalifysiikan laboratoriossa jo 1990-luvun puolessa välissä aloitettuun FIB-tutkimukseen.

FEI Helios FIB on erittäin monipuolinen tutkimuslaite, joka soveltuu materiaalien nanomittakaavan työstöön, kuvantamiseen ja analyysiin. Lisäksi sen avulla voidaan valmistaa näytteitä muille analyysilaitteille. Laitetta voidaan soveltaa useiden eri alojen tutkimuksessa, kuten esimerkiksi materiaalitutkimuksessa, mikroelektroniikassa, biotieteissä ja lääketieteessä.

MNT-keskuksen FIB-laitteistoa on käytetty mm. seuraavissa tutkimuksissa:

• optisten nanokomponenttien valmistus (mm. valokanavat ja kvanttipisteet)
• nanotekniikka
• harmaasävylitografia
• IC-piirien korjaukset
• metallurgisten näytteiden rakenneanalyysi
• ohutkalvojen rakenneanalyysi
• monikerroksisten ohutkalvorakenteiden rakenneanalyysi
• puolijohdekomponenttien rakenneanalyysi
• solujen 3D-kuvaus
• luiden rakenteen 3D-kuvaus

FIB-viipalekuvauksen avulla luotu kolmiulotteinen kuva mikropiirin rakenteesta. a) Viipalekuvattu alue. b) Piirin sisäinen rakenne, jossa tutkimuksen kohteena olleet johdinkerrosten väliset läpiviennit erottuvat selvästi.

FIB-viipalekuvaksen avulla luotu kolmiulotteinen kuva ohutkalvorakenteesta. a) Viipalekuvattu alue, jossa näkyy substraatin päällä olevat kaksi ohutkalvokerrosta. b) Substraatti ja ylin ohutkalvo. Keskimmäinen kalvo on poistettu kuvasta. Substraatin kiderakenne erottuu selvästi. c) Keskimmäisen ohutkalvon (paksuus noin 1 µm) rakenne. Substraatti ja ylin kalvo on poistettu kuvasta.