奈米新世界logo

  • 首頁首頁
  • 網站導覽
  • 相關資源
  • 檢索查詢
  • RSS
  • 字型
  • 小中大

奈米創新‧新世界

陰影

:::
  • 奈米基礎概念
  • 自然界的奈米現象
  • 奈米的應用
  • 互動學習

奈米基礎觀念

  • 奈米發展
    • 奈米的歷史
    • 台灣奈米發展
    • 各國奈米發展
  • 奈米理論
    • 奈米是什麼
    • 什麼是奈米科技
    • 奈米特性
  • 奈米製作與檢測
    • 奈米材料介紹
    • 奈米材料製作
    • 奈米的量測工具
  • 奈米安全與科技倫理
    • 奈米標章
    • 如何分辨真假奈米
    • 奈米安全與科技倫理
:::
回首頁 > 奈米基礎觀念 > 奈米製作與檢測 > 奈米的量測工具
奈米的量測工具
放大鏡與顯微鏡的使用範圍
放大鏡與顯微鏡的使用範圍。
觀察奈米的方法,主要是使用高解析的穿透式或掃瞄式電子顯微鏡,電子顯微鏡與一般顯微鏡最大的不同點就是,一般顯微鏡是以光穿透、反射來觀察影像,電子顯微鏡則是以電子的穿透、反射來觀察影像。

奈米級電子顯微鏡有以下幾種:



穿透式電子顯微鏡(transmission electron microscope;TEM):


它是以電子穿透方式直接觀察影像,可提升顯微鏡的解析度,並可觀察到奈米材料的缺陷以及晶體結構。試片必須被電子穿透才能觀察到影像,所以試片要細薄,因此不容易製作,失敗率高。

掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope;SEM):


它是以電子反射的方式來觀察奈米尺寸的影像,因此試片不需要細薄就可以看到影像,試片製作容易,操作簡單。所以掃描式電子顯微鏡的使用率高於穿透式電子顯微鏡。掃描式電子顯微鏡可以看到材料的表面奈米形貌,分析粒子大小、粒徑分布、形貌、分散狀態等功能。

掃描式探針顯微鏡(Scanning probe Micrscopy;SPM):


又稱為第三代顯微鏡,可以利用探針探觸材料表面的一顆顆的原子,是奈米量測上一大進步。掃描式探針顯微鏡又分為:
● 掃描式穿隧顯微鏡(scanning tunneling microscope;STM)
● 原子力顯微鏡(atomic force microscope; AFM)
● 掃描式近場光學顯微鏡(near-field optical microscope;SNOM)

掃描式探針顯微鏡


掃描式探針顯微鏡被稱為第三代顯微鏡,它可以分為:


掃描式穿隧顯微鏡:


根據量子科學的理論,利用穿隧電流對距離變化的敏感,將一支極細緻的金屬探針(一般選擇鎢針),在接近導電材料時,由於材料表面高低不平,針與樣品間的距離產生變化,此時穿隧電流也會跟著改變,藉由量測穿遂電流改變大小,就可以測得材料表面的形貌。


原子力顯微鏡:


利用懸臂間接感受並放大原子間的作用力,來達到觀察奈米尺寸的目的。檢測方式分為敲觸式、接觸式與非接觸式三種。原子力顯微鏡可分析薄膜表面的形態、生物細胞、微生物、病毒、DNA結構與量子點的大小等。


掃描式近場光學顯微鏡:


近場光學顯微鏡是用來分析近場的光。利用近場光學可以克服繞射造成影像不清楚之限制,將解析度提高到數十奈米,可直接觀察奈米材料表面,分析奈米元件的顯微結構及缺陷。目前應用主要集中在半導體元件分析。



  • Copyright c 2012 國立科學工藝博物館. All Rights Reserved.
  • 補助單位:科技部-科教發展及國際合作司
  • 瀏覽人次:1,022,047
  • 國立科學工藝博物館Logo
  • aplus