AFM&SEM多功能一体化集成设计
在多数情况下，为确认不同参数之间的相关性，样品分析通常使用多种技术手段。对于AFM和SEM成像技术而言，这意味着在实际操作中需要对完全相同的区域进行对比分析。2022年10月，美国Quantum Design公司重磅推出多功能材料微区原位表征系统-FusionScope，将SEM和AFM技术融合在一台设备上。用户不需要将样品从一台显微镜移动到另一台显微镜，也不必使用两个不同的操作系统来分析样品上的同一位置，而是在同一用户界面内、同一位置进行互补性综合测量。
FusionScope提供了带有SEM功能的原子力显微镜的所有优点。它能够实现标准AFM的测量模式，包括接触、动态和FIRE模式（Finite Impulse Response Excitation ）。只需单击按钮，即可在亚纳米分辨率下切换AFM和SEM成像模式，并获取所需的数据。通过更换悬臂，AFM可轻松实现高级工作模式，例如力曲线、导电原子力显微镜（C-AFM）和磁力显微镜（MFM）。
FusionScope同时提供EDS能谱仪选件，可以在扫描电镜中对样品进行元素和化学分析，在纳米及微米尺度上收集更准确的数据。结合已有的AFM/SEM，使测量更加多功能化。
FusionScope特点
简单易用
FusionScope硬件和软件经过精心设计，不仅让初学者快速上手，简单易用，同时还可以定制用户界面，提供用户所需要的所有功能。
更换样品
FusionScope更换样品仅需几分钟，简单快速。
共坐标系统
利用SEM进行实时、快速、精准导航AFM针尖，从而实现AFM对感兴趣区域的精准定位与测量。无需转移样品，原位进行80° AFM与样品台同时旋转。
实时剖面准确展示AFM探针和样品相对位置
FusionScope的独特功能之一是剖面成像，即在测量时可以实时观察AFM悬臂的尖端。通过这种剖面工作方式，即使是难以到达的样品区域也可以用AFM探针非常精确地接近，从而测量形状复杂的样品。
自感应悬臂
FusionScope中的AFM采用自感应悬臂，无需光学对准即可提供所有悬臂电信号，实现对样品表面进行高质量、低噪音测量。性能优异、简单易用。自感探针可以让电子束大限度地进入悬臂和样品区域，实现AFM和SEM的无缝结合。
自感应悬臂功能也十分丰富，可以提供更多测量功能，如电导率、磁性、表面电位、温度及其他样品特征。自感应悬臂采用聚焦电子束诱导沉积（FEBID）工艺制备，尖端半径小于10 nm，保证了高分辨率导电或磁性成像，并具有出色的机械稳定性。
任务面板
FusionScope任务菜单帮助用户快速识别和执行所需的显微镜操作，并提供简单易用的向导式操作流程，帮助用户减少调整和管理硬件的时间，将更多时间用于收集样品图像和数据分析。
用户界面定制
FusionScope提供用户友好型软件界面，以满足用户或实验的需求。软件分为标准模式和高级模式，用户可根据具体需求进行个性化配置。软件支持日志功能和用户注释。
数据处理
每次实验都可以将数据自动存在在一个”experiment”文件中，确保在不同计算机之间方便进行数据转移和离线处理。在数据处理模块中，集成了第三方数据处理软件(例如用于AFM数据处理的Gwyddion软件)。
FusionScope优势
★ Quantum Design自主研发的AFM和SEM成熟集成方案，自动化程度高，软件/硬件操作简单易用；
★ 多种AFM功能与SEM原位联用，极大程度上发挥出两种常用显微镜的技术优势，实现同一时间、同一样品区域和相同条件下的原位共享坐标测量，避免样品转移过程中的污染风险，特别适合环境敏感样品；
★ 多通道样品特性成像，并无缝关联到三维形貌图像中。AFM可测量的功能包括有：三维/二维表面形貌成像，力学/机械性能测量、电学测量、磁学测量；SEM配备EDS功能；
★ 利用SEM进行实时、快速、精准导航AFM针尖，从而实现AFM对感兴趣区域的精准定位与测量。无需转移样品，原位进行80° AFM与样品台同时旋转。
应用领域
材料科学
纳米结构
半导体或太阳能电池行业
生命科学
……
适用材料
纳米线、2D材料、纳米颗粒、电子元件、半导体、生物样品……
设备参数
AFM
扫描范围 XY：22 x 22 μm （闭环）
扫描范围 Z：15 μm
成像噪声：<50pm @ 1kHz
悬臂探头：自感压阻式
测量模式：Contact, Dynamic, FIRE, MFM, C-AFM, …
SEM
电子源：热场发射
加速电压：3.5 kV – 15 kV
探头电流：5 pA – 2.5 nA（典型值为300 pA）
放大倍数：25X – 200,000X
探测器：In-Chamber SE Everhart-Thornley
样品
最大样品直径：20 mm（12 mm 关联工作模式）
最大样品高度：20 mm
最大样品重量：500 g
对齐方式：全自动
样品腔
典型腔室真空：1-10 µTorr
抽真空时长：<5 min
样品托倾斜角度：-10 °至 80°
系统
用电：200-230 VAC，50/60Hz；单相 15 A
尺寸（宽 x 长 x 高）：690 x 835 x 1470 mm
重量：330 kg