聚焦离子束显微镜的利用镓(Ga)金属作为离子源，再加上负电场(Extractor)牵引端细小的镓原子，而导出镓离子束再以电透镜聚焦，经过一连串可变孔径光阑，决定离子束的大小，再经过二次聚焦以很小的束斑轰击样品表面，利用物理碰撞来进行特定图案的加工，一般单粒子束的显微镜，可以提供材料切割、沉积金属、蚀刻金属和选择性蚀刻氧化层等功能。
聚焦离子束显微镜主要应用于半导体集成电路修改、切割和故障分析、TEM制样等。
1.精细切割及材料蒸镀：利用显微镜可以在素玻璃上分别进行镓离子精细切割及钨离子镀膜。
2.截面分析：用显微镜在特定位置作截面断层，可以直观的进行材料的截面结构形态的定点分析，观察结构是否存在缺陷等异常。通过显微镜可以进行精确的定位加工，对导电粒子球心做截面分析。可以清晰的展示导电粒子的截面组成。
3.电镜样品制备：电镜样品制备时，样品观察区域的厚度需减薄至100納米以下。聚焦离子束技术的特点是从试样中直接切取可供透射电镜或高分辨电镜研究的薄膜。将待观察的区域从样品上挖出，利用聚焦离子束轰击样品特定微区的两侧，直至形成100纳米左右的“薄墙”，该“薄墙”上保留了欲观察的器件结构。利用其微加工和定位功能辅助透射电镜制样，大大缩短了透射电镜样品制备时间，提高了制样精确度和成功率。结合聚焦离子束显微镜等仪器，可在微米、纳米尺度进行微区剖面形貌、结构和组分分析，支持了微纳米器件工艺评价和失效分析工作。
