工作原理
聚焦離子束顯微鏡(FIB)的利用鎵(Ga)金屬作為離子源，再加上負電場 (Extractor) 牽引尖端細小的鎵原子，而導出鎵離子束再以電透鏡聚焦，經過一連串可變孔徑光闌，決定離子束的大小，再經過二次聚焦以很小的束斑轟擊樣品表面，利用物理碰撞來進行特定圖案的加工，一般單粒子束的FIB(Single Beam FIB)，可以提供材料切割、沉積金屬、蝕刻金屬和選擇性蝕刻氧化層等功能。若結合場發射式電子顯微鏡進行實時觀測，即所謂的雙粒子束FIB(Dual Beam FIB)
技術參數：
加速電壓：FIB：1~40kV，SEM：0.5~30kV
分辨率：FIB：5nm，SEM：1nm (at 15kV)
放大倍率：FIB：60～250,000倍，SEM：70～2,000倍（低倍率模式），250～800,000倍（高倍率模式）
基本應用：
精細切割，利用粒子的物理碰撞來達到切割的目的
選擇性的材料蒸鍍，以離子束的能量分解有機金屬蒸汽或氣相絕緣材料，在局部區域作導體或非導體的沉積，可供金屬和氧化層的沉積
高分辨掃描電鏡，SEM的高分辨圖像保證高精密的終點探測，利用即時的FIB圖像實現Section-View的功能可以顯示截面的輪廓圖
制備透射電鏡（TEM）樣品
配備EDX可進行樣品元素組分半定量測量
應用案例：
案例一，精細切割及材料蒸鍍：
圖1為利用聚焦離子束系統在素玻璃上分別進行鎵離子精細切割及鎢離子鍍膜的圖形。
案例二，截面分析
用聚焦離子束在特定位置作截面斷層，可以直觀的進行材料的截面結構形態的定點分析，觀察結構是否存在缺陷等異常。
圖2為利用聚焦離子束系統對導電粒子進行分析的案例。要分析圖中的導電粒子在壓合前的情況，利用常用的手工裂片方法無法進行樣品制備。通過聚焦離子束系統可以進行精確的定位加工，對導電粒子球心做截面分析。結果清晰的展示了導電粒子的截面組成。
案例三，透射電鏡樣品制備
透射電鏡樣品制備時，樣品觀察區域的厚度需減薄至100納米以下。聚焦離子束技術的特點是從試樣中直接切取可供透射電鏡或高分辨電鏡研究的薄膜。將待觀察的區域從樣品上挖出，利用聚焦離子束轟擊樣品特定微區的兩側，直至形成100納米左右的“薄墻”，該“薄墻”上保留了欲觀察的器件結構，如圖3所示。利用其微加工和定位功能輔助透射電鏡制樣，大大縮短了透射電鏡樣品制備時間，提高了制樣精確度和成功率。結合掃描電鏡/透射電鏡/X射線能譜儀等可在微米、納米尺度進行微區剖面形貌、結構和組分分析，極大地支持了微納米器件工藝評價和失效分析工作。