國立交通大學 奈米中心實驗室
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國立交通大學 奈米中心實驗室. 高解析度場發射掃描電子顯微鏡暨能量散佈分析儀 Scanning Electron Microscope (S-4700I). 儀器專家 ︰ 顏順通老師 技術員:陳悅婷小姐. 儀器名稱. 中文名稱 : 高解析度場發射掃描式電子顯微鏡 暨 能量散佈分析儀 英文名稱 : High-Resolution Scanning Electron Microscope & Energy Dispersive Spectrometer 英文簡稱 : SEM & EDS. 儀器廠牌、型號及儀器購置年限.

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Presentation Transcript


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國立交通大學 奈米中心實驗室

高解析度場發射掃描電子顯微鏡暨能量散佈分析儀

Scanning Electron Microscope (S-4700I)

儀器專家︰顏順通老師 技術員:陳悅婷小姐


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儀器名稱

  • 中文名稱:

    高解析度場發射掃描式電子顯微鏡 暨 能量散佈分析儀

  • 英文名稱:

    High-Resolution Scanning Electron Microscope

    & Energy Dispersive Spectrometer

  • 英文簡稱:

    SEM & EDS


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儀器廠牌、型號及儀器購置年限

  • 廠牌:Hitachi

  • 型號:S-4700I

  • 儀器購置年限:民國88年5月1日


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服務項目

  • 電子顯微鏡觀察(SEM):

    高倍率放大觀察元件、薄膜等微細結構或剖面結構。

  • 表面能階分析(EDS):

    特定位置表面材料成分電子能階

    光譜分析,用以判斷表面材料或

    污染的組成。


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重要規格

  • 電子源:冷陰極電子槍

  • 操作電壓:0.5kV~30kV

  • 試片尺寸:25mm diameter x 10mm(t)

  • 工作距離:目前設定在12mm

  • 解析度:1.5nm (at 15kV) or 2.5nm (at 1kV)

  • 放大倍率50萬倍(依試片本身而定)

  • 二次電子解析度1.5nm(15kV下)

  • EDS可提供全能譜定性分析(B5~U92)、

    半定量分析及元素分佈圖


Sem scanning electron microscope

掃瞄式電子顯微鏡原理(SEM Scanning Electron Microscope)

  • 儀器設備部分介紹以產生電子來源的電子槍,改變電子行進方向的電磁透鏡 ,與光學聚焦系統為主。原理部分將只簡單的描述電子束行進的電子路徑,和電子與物質之交互作用。

  • 此外,我們也簡易的探討

    為何需要以真空為操作環境,

    及顯示部分樣品室內部的構造。

    PS.請點選有底線部份,可連結至相關網頁。


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真空系統

SEM的真空非常重要,好的真空條件才能有清楚的影像。

本機台由以下Pump維持真空:

  • 電子腔及磁透鏡部份:配置3組Ion Pump;

  • 試片腔体室(S.C.-Specimen Chamber):

    配置Diffusion pump,並由一組Rotary Pump粗抽;Diffusion pump 由泠卻循環水冷卻。

  • 小腔体(S.E.C.- Specimen Exchange Chamber):

    配置一組Rotary Pump。


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操作方式

  • 操作方式:SEM簡易操作步驟( 請點選)


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操作要訣

  • 試片導電性要佳:

    試片導電性一定要好,secondary detector才detect

    的到。很多試片導電性不好,它是可以鍍Pt或Au的。

    但往往Pt鍍的太薄,影像不清楚(因導電性不佳);鍍太厚,會蓋住原想看的pattern。導電較差的材質,如矽或二氧化矽等等材料會charge up的話,可在sample鍍金之後,把導電碳膠帶直接貼在正面,

    把電子引到基座去,只留一個小slit來照SEM。


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操作要訣

  • 避免振動 :

    若要看高倍,試片一定要貼牢、stage要鎖緊,試情況決定是否按下 stage lock按鈕,可減低外在環境因素造成的晃動。

    (但按下Stage lock鈕後, 就不可以調整Tilt鈕了。)


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操作要訣

  • 真 空:真空一定要好。

  • 加速電壓: 耐打的sample可用高電壓打,可以看的更清楚;不耐打的sample只能用低電壓,不然會charge;甚至傷了試片也可能打出髒東西影響真空(視試片材質而定)。

  • 小心、細心、耐心


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放大1萬倍的金粒子

SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝

放大倍率

每1小格=500奈米


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放大倍率

SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝

  • 放大15萬倍的金粒子已可見其表面

每1小格=30奈米


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放大倍率

SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝

  • 放大25萬倍的金粒子立體感

每1小格=20奈米


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放大倍率

SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝

  • 放大30萬倍的金粒子表面及立體感

每1小格=10奈米


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放大倍率

SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝

  • 放大40萬倍的金粒子彼此間相連的立體感

每1小格=10奈米


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放大倍率

SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝

  • 放大45萬倍金粒子表面及藕斷絲連感

每1小格=10奈米


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每1小格=10奈米

放大倍率

放大倍率

每1小格=10奈米

SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝

  • 放大50萬倍的金粒子表面及立體感


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

以下是由技術員協助各個不同研究領域的學生們所拍攝的部份照片。

藉由SEM設備,我們可以看到

這麼“細微” 且 “精彩” 的照片,

也可以借此彼此交流一下!


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 鄭晃忠實驗室_奈米碳管


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 曾俊元實驗室_ZnO奈米線


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 崔秉鉞實驗室_MOSFET元件圖


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 邱碧秀實驗室_超高介電常數材料


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 鄭裕庭實驗室_高頻元件_奈米材料


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 張翼實驗室_高速 Device Fabrication


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 生科_SiO2奈米粒子固定基材


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 張豐志實驗室_polymer micelles


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 裘性天實驗室_奈米碳管


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

交大 李積琛實驗室_氧化鈰奈米方塊


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

清大_銅材料


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

清大_INVERSE OPAL_應用於光子晶體


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

清大_動機奈米線寬


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

清大_AAO表面分析


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

清大_鍍鈦表面分析


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

成大_氮化鎵表面粗化處理_於藍光LED上使用


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

成大_低溫成長氧化物奈米線


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

中原大學_尼龍膜


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

中原化工所Plasma實驗室_

用PECVD鍍膜在Pet膜上做阻氣層(包裝材)


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SEM拍攝照片--由學生拍攝

工研院化工所_纖維(布料)


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結 論

交通大學奈米中心 之

掃描式電子顯微鏡是一台

性能很好的SEM,

請各位同學愛惜使用!


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