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1,第七章纳米材料的检测与表征,2,纳米材料测试的内容,纳米材料的化学成分纳米材料的物理指标(粒度大小,粒度分布,粒子形状,材料形貌、物相、晶体结构)纳米粒子的表面分析纳米材料的性能(材料的电、力、磁、光等性能),3,纳米颗粒的表征,常用于测试纳米颗粒的方法有:()X射线衍射(XRD)可以鉴定物质晶相的尺寸和大小,并根据特征峰的位置鉴定样品的物相。()透射电子显微镜(TEM)可以最直观地给出纳米材料颗粒的大小、形状、粒度分布等参数。TEM的分辨率大约为1nm。()扫描电子显微镜(SEM)利用电子与物质的相互作用进行成像,主要用于观察纳米粒子的形貌。SEM的分辨率小于6nm。()激光散射法用于测试纳米粒子的粒径大小、粒径分布等。,4,纳米颗粒表面分析,扫描探针显微技术(SPM),扫描隧道电子显微镜(STM)原子力显微镜(AFM)近场光学显微镜(SNOM),谱分析法,红外及拉曼光谱傅立叶变换远红外光谱紫外可见光谱穆斯堡尔谱学(能得到有关最外层的化学信息)广延射线吸收精细结构光谱(EXAFS)正电子湮没(PAS),场离子显微镜(FIM)热分析,一束电子射到试样上,电子与物质相互作用,当电子的运动方向被改变,称为散射。,散射,弹性散射,非弹性散射,电子只改变运动方向而电子的能量不发生变化,电子的运动方向和能量都发生变化,电子显微镜(三代显微镜),电镜的发展历史,1932年鲁斯卡发明创制了第一台透射电子显微镜实验装置(TEM)。相继问世了扫描透射电子显微镜(STEM)、扫描电子显微镜(SEM)以及上述产品与X射线分析系统(EDS、WDS)的结合,即各种不同类型分析型电子显微镜。1986年,宾尼格和罗雷尔先后研制成功扫描隧道电子显微镜(STM)和原子力电子显微镜(AFM),使人类的视野得到进一步的扩展。,透射电镜(TEM)基本原理,透射电镜基本构造与光学显微镜相似,主要由光源、物镜和投影镜三部分组成,只不过用电子束代替光束,用磁透镜代替玻璃透镜。光源由电子枪和一或两个聚光镜组成,其作用是得到具有确定能量的高亮度的聚焦电子束。,透射电镜的构造,电子透镜系统真空系统供电系统,TransmissimElectnonicMicroscopy,13,基本原理是:由电子枪发射出来的电子,在阳极加速电压的作用下,经过聚光镜(23个电磁透镜)会聚为电子束照明样品。电子的穿透能力很弱(比X-射线弱很多),样品必须很薄(其厚度与样品成分、加速电压等有关,一般约小于200nm)。穿过样品的电子携带了样品本身的结构信息,经物镜、中间镜和投影镜的接力聚焦放大最终以图像或衍射谱的形式显示于荧光屏上。透射电子显微镜由照明系统、成像系统、记录系统、真空系统和电器系统组成。,电镜的成像光路上除了物镜和投影镜外,还增加了中间镜,即组成了一个三级放大成像系统。物镜和投影镜的放大倍数一般为100,中间镜的放大倍数可调,为020。中间镜的物平面与物镜的像平面重合,在此平面装有一可变的光阔,称为选区光阑。荧光屏、光学观察放大镜及照相机等组成观察系统。,电镜构造的两个特点,1、磁透镜,2、因为空气会便电子强烈地散射,所以凡有电子运行的部分都要求处于高真空,要达到1.33104Pa或更高。,光学显微镜中的玻璃透镜不能用于电镜,因为它们没有聚焦成像的能力,是“不透明”的。电流通过线圈时出现磁力线和南北极。由于电子带电,会与磁力线相互作用,而使电子束在线圈的下方聚焦。只要改变线圈的励磁电流,就可以使电镜的放大倍数连续变化。为了使磁场更集中在线周内部也包有软铁制成的包铁,称为极靴化,极靴磁透镜磁场被集中在上下极靴间的小空间内,磁场强度进一步提高。,分辨率,电镜三要素,放大倍数,衬度,大孔径角的磁透镜,100KV时,分辨率可达0.005nm。实际TEM只能达到0.10.2nm,这是由于透镜的固有像差造成的。提高加速电压可以提高分辨率。已有300KV以上的商品高压(或超高压)电镜,高压不仅提高了分辨率,而且允许样品有较大的厚度,推迟了样品受电子束损伤的时间,因而对高分子的研究很有用。但高加速电压意味着大的物镜,500KV时物镜直径4550cm。对高分子材料的研究所适合的加速电压,最好在250KV左右。,分辨率,电镜最大的放大倍数等于肉眼分辨率(约0.2mm)除以电镜的分辨率0.2nm,因而在106数量级以上。,在分析TEM图像时,亮和暗的差别(即衬度,又称反差)到底与样品的什么特性有关,这点对解释图像非常重要。,放大倍数,衬度,1、样品需置于直径为23mm的铜制载网上,网上附有支持膜;2、样品必须很薄,使电子束能够穿透,一般厚度为100nm左右;3、样品应是固体,不能含有水分及挥发物;,透射电子显微镜的样品处理,对样品的一般要求,4、样品应有足够的强度和稳定性,在电子线照射下不至于损坏或发生变化;5、样品及其周围应非常清洁,以免污染而造成对像质的影响。,透射电子显微镜的样品处理,样品的一般制备方法,1、粉末样品可将其分散在支持膜上进行观察。2、直接制成厚度在100200nn之间的薄膜样品,观察其形貌及结晶性质。一般有真空蒸发法、溶液凝固(结晶)法、离子轰击减薄法、超薄切片法、金届薄片制备法。3、采用复型技术,即制作表面显微组织浮雕的复形膜,然后放在透射电子显微镜中观察。制作方法一般有四种,即塑料(火棉胶)膜一级复型、碳膜一级复型、塑料碳膜二级复型、萃取复型。,表面起伏状态所反映的微观结构问题;观测颗粒的形状、大小及粒度分布;观测样品各个部分电子射散能力的差异;晶体结构的鉴定及分析。,电镜的观测内容透射电子显微镜,电子数目越多散射越厉害,透射电子就越少,从而图像就越暗样品厚度、原子序数、密度对衬度也有影响,一般有下列关系:a样品越厚,图像越暗;b原于序数越大,图像越暗;c密度越大,图像越暗其中,密度的影响最重要,因为高分子的组成中原于序数差别不大,所以样品排列紧密程度的差别是其反差的主要来源。,成像的影响因素,在18900倍下对PVC糊树脂近行观测,应用实例,在26000倍下观测碳酸钙粉末,26,polypyrrole,silicananotubes,27,HR-TEM照片,扫描电镜,ScanningElectronMicroanalyzer,扫描电镜(SEM),SEM的基本原理,焦深大,图像富有立体感,特别适合于表面形貌的研究放大倍数范围广,从十几倍到2万倍,几乎覆盖了光学显微镜和TEM的范围制样简单,样品的电子损伤小这些方面优于TEM,所以SEM成为高分子材料常用的重要剖析手段,扫描电镜的最大特点,SEM与TEM的主要区别,在原理上,SEM不是用透射电子成像,而是用二次电子加背景散射电子成像。在仪器构造上,除了光源、真空系统相似外,检测系统完全不同。,SEM的分辨率主要受到电子束直径的限制,这里电子束直径指的是聚焦后扫描在样品上的照射点的尺寸。对同样品距的二个颗粒,电子束直径越小,越会得到好的分辨效果,电子束直径越小,信噪比越小。,SEM的放大倍数与屏幕分辨率有关,SEM的最大放大倍数为2万左右。,扫描电镜(SEM),放大倍数,分辨率,SEM的焦深是较好光学显微镑的300600倍。焦深大意味着能使不平整性大的表面上下都能聚焦。,焦深,F焦深;d电子束直径;2a物镜的孔径角,34,SEMgives3DImages,Why?BecauseSEMhasverylargerangeforDepthofView.,原子序数衬度指扫描电子束入射试祥时产生的背景电子、吸收电子、X射线,对微区内原子序数的差异相当敏感,而二次电子不敏感。高分子中各组分之间的平均原子序数差别不大;所以只有些特殊的高分子多相体系才能利用这种衬度成像。,衬度,表面形貌衬度主要是样品表面的凹凸(称为表面地理)决定的。一般情况下,入射电子能从试详表面下约5nm厚的薄层激发出二次电子,加速电压大时会激发出更深层内的二次电子,从而面下薄层内的结构可能会反映出来,并更加在表面形貌信息上。,表面形貌衬度,原子序数衬度,扫描电子显微镜常见的制样方法有:,扫描电子显微镜的样品制备,金属涂层法,离子刻蚀,金属涂层法,金属涂层法,应用对象是导电性较差的样品,如高聚物材料,在进行扫描电子显微镜观察之前必须使样品表面蒸发一层导电体,目的在于消除荷电现象以提高样品表面二次电子的激发量,并减小样品的辐照损伤,金属涂层法包括真空蒸发镀膜法和离子溅射浊。,应用对象是包含合晶相和非晶相两个组成部分的样品。它是利用离子轰击样品表而时,中间两相被离子作用的程度不同,而暴露出晶区的细微结构。,离子刻蚀,化学刻蚀法,应用对象同于离子刻蚀法,包括溶剂和酸刻蚀两种方法。酸刻蚀是利用某些氧化性较强的溶液,如发烟硝酸、高锰酸钾等处理样品表面,使其个一相氧化断链而溶解,而暴露出晶相的结构。溶剂刻蚀是用某些溶剂选择溶解高聚物材料中的一个相,而暴露出另一相的结构。,用扫描电镜观察拉伸情况,喷金的样品,扫描电子显微镜的工作内容,微区形貌观测,二次电子像可得到物质表面形貌反差的信息,即微观形貌像。背反射电子像可得到不同区域内平均原子序数差别的信息,即组成分布像。X射线元素分布像可得到样品表面元素及其X射线强度变化的分布图像。,扫描电子显微镜的应用实例,图中表明催化组分由表及里沿径向呈下降趋势。,一种(上图)抗氧化能力较差(国内);另一种(下图)抗氧化能力较强(国外)两者的微双形态呈明显的不同,氯化亚铜微观形态的观测,催化剂线扫描图,42,TheIdeaofMagnification,43,TheIdeaofMagnification,Source:SealLaboratories(TungstenWireBasket),10 x,100 x,400 x,1200 x,4000 x,16000 x,45000 x,44,Magnification,ScaleBar,45,FlysEyeBalls,ResolutionintheSEMisdeterminedbyspotsize,sothesmallerthespotthebettertheresolution.,一种PVC粉料的形貌观测,ABS脆件断裂后微观形态的观测,扫描电子显微镜的应用实例,47,用扫描电镜处理纳米颗粒,Acceleratingvoltage,48,HumanHair,扫描隧道电子显微镜STM(ScanningTunnelingMicroscope),1982年,IBM瑞士苏黎士实验室的葛宾尼(GBinning)和海罗雷尔(HRohrer)研制出世界上第一台扫描隧道显微镜(简称STM)。STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质,在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景,被国际科学界公认为20世纪80年代世界十大科技成就之一。为表彰STM的发明者们对科学研究所作出的杰出贡献,1986年宾尼和罗雷尔被授予诺贝尔物理学奖。,50,51,隧道针尖(针尖的大小、形状和化学同一性不仅影响着扫描隧道显微镜图象的分辨率和图象的形状,而且也影响着测定的电子态)三维扫描控制器减震系统电子学控制系统在线扫描控制和离线数据处理软件,STM的结构,STM针尖,52,STM装置图,扫描隧道显微镜法工作原理示意图:,钨(真空)铂80%+铱20%(大气、液体),54,扫描隧道显微镜(STM),德国Omicron公司超高真空扫描隧道显微镜,56,国产大气扫描隧道显微镜,基本原理及功能,扫描隧道电子显微镜的原理不同于传统意义上的电子显微镜它是利用电子在原子间的量子隧穿效应。将物质表面原子的排列状态转换为图像信息的。在量子隧穿效应中,原于间距离与隧穿电流关系相应。通过移动着的探针与物质表面的相互作用,表面与针尖间的隧穿电流反馈出表面某个原子间电子的跃迁,由此可以确定出物质表面的单一原子及它们的排列状态。,58,STM有两种工作模式,恒电流模式和恒高度模式,如图所示。(a)(b)图3-2STM扫描模式示意图(a)恒电流模式;(b)恒高度模式,59,恒电流模式是在STM图像扫描时始终保持隧道电流恒定,它可以利用反馈回路控制针尖和样品之间距离的不断变化来实现。从反馈回路中取出针尖在样品表面扫描的过程中它们之间距离变化的信息(该信息反映样品表面的起伏),就可以得到样品表面的原子图像。由于恒电流模式时,STM的针尖是随着样品表面形貌的起伏而上下移动,针尖不会因为表面形貌起伏太大而碰撞到样品的表面,所以恒电流模式可以用于观察表面形貌起伏较大的样品。恒电流模式是一种最常用的扫描模式。,60,恒高度模式则是始终控制针尖的高度不变,并取出扫描过程中针尖和样品之间电流变化的信息(该信息也反映样品表面的起伏),来绘制样品表面的原子图像。由于在恒高度模式的扫描过程中,针尖的高度恒定不变,当表面形貌起伏较大时,针尖就很容易碰撞到样品。所以恒高度模式只能用于观察表面形貌起伏不大的样品。,61,是STM可以直接观测到材料表面的单个原子和原子在表面上的三维结构图像;它的水平和垂直分辨率可以分别达到004nm和001nm;在STM出现以前,还没有任何一种显微技术能够同时在水平和垂直方向都达到原子尺度的分辨率。是STM可以在观测材料表面原子结构的同时得到材料表面的扫描隧道谱(scanningtunnelingspectroscopy,STS),从而可以研究材料表面的化学结构和电子状态。是STM实验还可以在多种环境中进行:如大气,惰性气体,超高真空或液体,包括绝缘的和低温(液氮或液氦)的液体,甚至在电解液中。工作温度可以从绝对零度(273.16)到上千摄氏度。这也是以往任何一种显微技术都不能够同时做到的。,扫描隧道显微镜的特点:,62,STM的应用领域广泛。最初,STM主要用于观测半导体表面的结构缺陷与杂质,目前在材料科学、物理、化学、生物、医学及微电子等领域都有应用。STM除了对材料进行表面形貌等的分析之外,还可以应用于微细加工,目前最热门的针尖化学就是利用STM完成的。STM针尖如同一只纤细的机械手,可以分辨并感觉一个个原子并按人的意愿移动原子。STM相对于电子显微镜等大型仪器来讲结构简单、成本低廉。STM的局限性:STM基于隧道电流的工作原理决定了样品必须是导体或半导体,而对非导电材料来讲,STM不适用;而且无法探测样品的深层信息。,63,图3-4移动原子世界上最小的原子商标1990年,IBM公司的科学家展示了一项令人吃惊的成果,他们在金属镍表面用35个惰性气体氙原子组成“IBM”三个英文字母,如图3-4所示。(氙:气体元素,在大气中含量极少,但现在已经制成了数种化合物,它具有极高的发光强度,用来填充光电管、闪光灯、导航灯等。),64,利用STM观测到的Si(111)面上的77重构,65,用AFM机械刻蚀原理刻写的亚微米尺寸的唐诗,STM技术在Si(111)面上形成的“中国”字样。最邻近硅原子间的距离为0.4nm。,我国SPM系统在Au-Pd合金膜表面上机械刻画出的最小线宽为25nm。,66,中国科学院北京真空物理实验室用原子拼出的中国地图,利用显微雕刻技术制作的图案,67,分子算盘的排列图3-5纳米神算子分子算盘,STM探针不仅可以将原子、分子吸住,也可以将它们像算盘珠子一样拨来拨去。科学家把C60分子每l0个一组放在铜的表面组成了世界上最小的算盘,如图3-5。与普通算盘不同的是,算珠不是用细杆穿起来,而是沿着铜表面的原子台阶排列的,而且作为算盘珠子的C60分子实在是太小了,只有0.7nm。,68,最小的汉字Eigler等人在Cu(111)表面上成功的用101个Fe原子写下“原子”两个迄今为止最小的汉字,如图3-7所示。,69,(6)圆形量子栅栏的排列1993年,Eigler等将吸附在Cu(111)表面上的48个Fe原子逐个移动并排列成一圆形量子栅栏,如图4-8所示。这个圆形的量子栅栏的直径只有14.26nm,而且由于金属表面的自由电子被局域在栅栏内,从而形成电子云密度分布的驻波形态。这是人类首次用原子组成具有特定功能的人工结构,它的科学意义无疑是十分重大的。,原子力电子显微镜(AtomicForceMicroscopy,AFM),扫描隧道显微镜工作时要检测针尖和样品之间隧道电流的变化,因此它只能直接观察导体和半导体的表面结构,而在研究非导电材料时必须在其表面覆盖一层导电膜。导电膜的存在往往掩盖了样品的表面结构的细节。为了弥补扫描隧道显微镜的这一不足,1986年Binnig、Quate和Gerber发明了第一台原子力显微镜(AFM)。,71,在真空环境下测量,其横向分辨率可达0.15nm,纵向分辨率达0.05nm,主要用于测量绝缘材料表面形貌。此外,用AFM还可测量表面原子间力、表面的弹性、塑性、硬度、粘着力、摩擦力等性质。,AFM分辨能力:,72,STM与AFM在应用上的主要区别:扫描隧道电子显微镜主要用于导体的研究,而原子力电子显微镜不仅用于导体的研究,也可用于非导体的研究。在制造原理上,两者的基础是相同的。,原子力电子显微镜是在扫描隧道电子显微镜制造技术的基础上发展起来的。它是利用移动探针与原子间产生的相互作用力,将其在三维空间的分布状态转换成图像信息,从而得到物质表面原子及它们的排列状态。,73,原子力显微镜(AFM)的工作原理原子力显微镜(AFM)的工作原理如图所示。一个对力非常敏感的微悬臂,其尖端有一个微小的探针,当探针轻微地接触样品表面时,由于探针尖端的原子与样品表面的原子之间产生极其微弱的相互作用力而使微悬臂弯曲。将微悬臂弯曲的形变信号转换成光电信号并进行放大,就可以得到原子之间力的微弱变化的信号。从这里可以看出,原子力显微镜设计的高明之处在于利用微悬臂间接地感受和放大原子之间的作用力,从而达到检测的目的。,74,AFM的图像是通过在样品表面上扫描时测量微悬臂受力弯曲后偏转的程度得到的。采用不同的微悬臂偏转的检测方式就构成了不同的AFM工作原理。检测微悬臂偏转的方式有很多种,其精度将直接影响到AFM的原子分辨率。最常用的有四种:(1)隧道电流检测法;(2)光学干涉测量法;(3)光束偏转测量法;(4)电容检测法。,利用原子力显微镜得到的红血细胞形貌图,扫描隧道和原子力电子显微镜,用STM测量高定向热解石墨,应用举例,77,STM和AFM是扫描探针显微镜(SPM)中的两种主要显微技术,由于SPM不仅可用于显微以及进行相关谱学的测量,更可以用来操纵原子,所以SPM也叫扫描探针显微术。相应的,STM叫作扫描隧道显微术,AFM叫作原子力显微术。随后发展起来的SPM还包括电化学显微术(ECM)、磁力显微术(MFM)、电容力显微术(CFM)、电场力显微术(EFM)、及扫描近场显微术(SNOM)等,形成微观结构观测技术中强有力的工具。特别是,这些显微术不仅可进行微观结构或形貌的观察测量,而且基于不同的成像原理可同时研究有关结构的性质,进行原子、分子的搬迁、操纵等。如果将光学显微镜叫作第一代显微镜,电子显微镜叫作第二代显微镜,那么扫描探针显微镜则可以称之为第三代显微镜,其优势我们已经叙述了。随着显微镜的飞速发展,为纳米科学与技术的发展奠定了必不可少的坚实基础。,78,三种观察原子的方法比较,其它显微镜,各种电镜的比较,分辨工作环境对试样影响检测深度评价TEMSEMSTMAFM,dd,无0.2nm,dd,dd,低610nm,0.01nm0.1nm,高真空,高真空,大气,液体,真空,中等,小,无损,小于0.2m,1m,12原子层,历史最久,应用最广,可观察原子整体形貌,STM的改进与发展,电镜在高分子材料科学研究中的应用,近些年来,电镜的分辨率已达到0.1nm,电镜能够直接观察分子和一些原子。但一般来说,对于高分子试样,只能达到l-1.5nm,只有少数高分于试样能够得到高分辨率像。这是由高分子材料的特点决定的,在高真空中,电子射线轰击高分子试样,使高分子受到电子损伤,降解、污染。因而降低了分辨率:尽管如此,电镜仍然是研究高分子材料的重要仪器。,A.结晶性高分子,(1)单晶的形成与结构,(2)球晶,透射电镜,PE单晶,PEO球晶,PE球晶,(3)串晶,(4)伸直链结晶,PE串晶,PE伸直链片晶,(5)结晶的形变与热处理,经超声波破坏的PP结晶,PE单晶热处理后的形态,B、高分子合金,(1)非均相结构,PPO/PA共混物,(2)嵌段共聚物的结构形态,a,b1,b2,苯乙烯与异戊二烯、苯乙烯与丁二烯嵌段共聚,按共组分含量不同,可形成球状、柱状、层状等各种聚集态。图a为球状形态,图b1为双螺旋形态图b2为年轮型层状形态。,C其他应用,(1)复型观察表面形貌,抗冲击苯乙烯的应力白化现象(复型),抗冲击聚苯乙烯的应力白化现象,(2)高分子“合金”中填充剂的分散状况,NR/BR(50/50)碳黑的分布,(3)高分子乳液颗粒形态,种子乳液聚合颗粒的核壳结构,功能性共聚高分子的形态,扫描电镜,纳米聚合物颗粒的形貌观察,应用,高分子微球的TEM照片,“高尔夫”型微球的TEM照片,特殊形态微球的电镜图片,电镜仪器,扫描探测和椭圆光度显微镜法(SPEM),SPEM是一台把扫描探测显微镜方法(SPM)和影像椭圆光度法两种方法结合在一起的分析仪器。,场发射透射电子显微镜,1.点分辨率:0.19nm2.线分辨率:0.14nm3.加速电压:80,100,120,160,200kV4.倾斜角:255.STEM分辨率:0.20nm,JEM-2100F,扫描电子显微镜,JSM-6360LV,1.高真空模式:3.0nm低真空模式:4.0nm2.低真空度1to270Pa,高、低真空切换3.样品台X:80mmY:40mmT:-10to+90degreeR:360degree4.加速电压0.5kVto30Kv束流1pA1uA5.真空系统马达驱动台能谱分析接口稳压电源循环水箱,用于各种材料的形貌组织观察、金属材料断口分析和失效分析。,1.既保证高电压下的高分辨率,也可提供低电压下高质量的图像。2.全自动电子枪3.高灵敏度半导体背散射探头4.超级圆锥形物镜,高精度的变焦聚光镜系统5.大样品室,全对中的样品台,大视野观察范围可观测到2厘米见方的样品,主要特点,KYKY-2800B型扫描电子显微镜,1.分辨本领:4.5nm2.放大倍数:15X250,000X3.加速电压:0.1kV30kV4.试样尺寸:60mm(最大),1、分辨率6.0nm(钨丝阴极)2、放大倍数15倍250000倍3、电子光学系统电子枪:发叉式钨丝阴极加速电压:030KV透镜系统:三级电磁透镜物镜光阑:三个可在真空外选择调节,KYKY-EM3200型数字化扫描电子显微镜,CSPM3000系列扫描探针显微镜,广泛的应用范围,物理学,化学,生物和生命科学,材料科学,微电子科学和技术,表面科学,纳米科学和技术,CSPM3000系列多模式扫描探针显微镜,性能指标分辨率:扫描探针显微镜(STM):横向0.13nm垂直0.01nm(以石墨定标)原子力显微镜(AFM):横向0.26nm垂直0.1nm(以云母定标)探针激励信号:振幅为02V频率为DC1000kHz(32-bit分辨率),AP-990原子力显微镜,AtomicForceMicroscopes,观察抛光固本表面、薄膜表面的表面形貌,价键状态;观察集成电路芯片的光刻质量,掺杂后的电场分布,用于观察信息存贮材料表面磁场分布磁畴等.可用于微电子集成电路器件的失效分析.,扫描探针显微镜,ScannerX,Yscansize:200200micronX,Yresolution:1nmZrange:15micronZresolution:1.5mmOperationMode:AC,DC,LFM,MFM.Optionalmode:STM,ConductiveAFM.Imaging:Topography,Phase,LateralForce.ObjectiveType:BrightField.Focallength:95mm.Magnification:15X.,AJ-型扫描隧道显微镜(STM),1.STM探头2.悬吊式抗震架3.AJ-型扫描隧道显微镜控制箱4.控制软件及离线软件5.测试样品及常用备品备件,主要特点,1.样品尺寸:10mm2.扫描范围:方向3m3mmm3.分辨率:XY方向:0.1nm,Z方向:0.01nm能够常规得到高序石墨(HOPG)表面原子图像4.针尖逼近行程及精度:行程10nm,精度0.1m,纳米级步进马达自动保护驱近;5.扫描模式:恒流模式、恒高模式,I-V曲线、-Z曲线;6.扫描方式:连续扫描,可任意改变扫描方向;采样数:256点/线7.悬吊式抗震装置;8.扫描速度:.120Hz;标准串行接口(可以接手提电脑);,技术参数,电镜应用实例,怎样选择电镜,SEMimagesof(a)unmodifiedCLDmicrospheresand(b)PNIPAAm/dextranhybridparticles.Thescalebaris20mm.,Macromol.RapidCommun.2003,24,517521,Topologicalandthree-dimensionalAFMimagesofthePPymicroarrays,AdvancedMaterials2003,13,12,938-942,TransmissionelectronmicrographsofPBA/PMMAcore/shelllatexes,JournalofPolymerScience:PartAPolymerChemistry,Vol.34,3183-3190(1996),TappingmodeAFMheightimagesofpDMS-b-pS-b-pDMSAbrushes,Macromol.RapidCommun.2003,24,10431059,(a)TappingmodeAFMheightimage

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