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扫描电子显微镜

Scanning Electron Microscope

 
 
 
 
 

日志

 
 

2009台湾省纳米影像竞赛-扫描电子显微镜(SEM)影像获奖作品  

2010-08-22 09:01:56|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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第一名:开心农场 一个萝卜一个坑                                                                         

       台湾省试验研究院仪器科技研究中心

本實驗結合奈米球模板技術 (Nanosphere lithography)、旋鍍法與薄膜沉積技術,製備新穎奈米微結構。先以聚苯乙烯奈米球鋪排於Si基板上,再使用NiO溶液進行旋鍍法並加熱至350 oC移除奈米球,形成連續蜂巢狀結構作為農場場地;隨後鍍製Au或Ag金屬薄膜,再進行1050 oC高溫熱處理,則在蜂巢狀結構內形成奈米尺寸之金屬顆粒,如同散佈於農場上之農作物。顆粒尺寸如同農作物健康度影響,因而略有所不同。傳統奈米球模板技術主要是將奈米球作為遮罩及利用其最密堆積特性,成長奈米顆粒陣列。本實驗製備新穎奈米微結構,將金屬奈米顆粒各自局限於單一蜂窩狀微結構,並維持週期性陣列排列,提供未來開發奈米微結構之參考。

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第二名:杰克的纳米魔豆荚

國立成功大學微電子所 ,台灣大學-凝態科學研究中心、中央研究院原子與分子研究所

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扫描电镜照片介绍:一維奈米金豌豆莢結構(金屬顆粒崁入絕緣體)已被報導具有許多有趣的光學及電學特性,例如表面電漿共振效應、表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering)..等。目前類似的結構:金屬核/氧化矽殼(core/shell)奈米顆粒已由M.A. Noginov 等人發表在Nature (2009),並驗證此結構可作為奈米雷射(nanolaser)。
此作品為二十萬倍率的1-D gold peapodeds silica nanowire (一維奈米豌豆莢)結構,此奈米線外殼為氧化矽(絕緣體),核心為奈米顆粒為金。由此SEM圖大約可估計出此奈米線直徑約~20nm、金奈米豌豆約~10nm。本實驗室團隊所研發製程技術目前發現可合成出奈米線直徑最小可達 ~14nm。

 

第三名:飞龙在天

        元智大學 化材所 謝建德教授實驗室

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扫描电镜照片介绍: 

本團隊以SiO2 (二氧化矽球)沉積於碳纖之上。因本作品其外型狀似龍身之鱗片,批覆在翱翔於天際的飛龍身上,故以飛龍在天命名。圖中呈現出大小均勻的奈米級矽球,坐落於微米級之活性碳纖表面上,狀似白皙的珍珠,一顆顆整齊的排列在珊瑚條上,時而俏皮的堆疊在一起,隨著海流飄逸;又如同急速墬落的雨滴,打在岩壁上瞬間被捕捉的畫面般,讓人幾乎可以聽見那清脆的雨滴聲。希望這幅如同美麗山水畫像的照片,可以將奈米世界的美麗,完美的呈現給大家,一同欣賞難得的”奈米之美”。

佳作:水晶花 

東南科技大學 機電整合研究所

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本研究利用非平衡式脈衝直流磁控濺鍍系統鍍製氮化鉻/銅奈米多層薄膜。氮化鉻/銅奈米多層薄膜具有優異的硬?及耐磨耗性能,可做為模具或刀具之表面硬化薄膜,同時具有抑菌性能,亦可應用於生醫?域的抑菌防刮硬質薄膜。此圖為氮化鉻/銅奈米多層薄膜經3.5 wt. % NaCl腐蝕試驗後所產生的氯化銅的結晶,結晶的形貌與水的結晶相似,極具對稱且不斷延伸。

 

佳作:纳米世界的珊瑚礁

中興大學化學系、逢甲大學材料科學與工程系、中興大學應用數學系

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此結構為利用熱蒸鍍法(Thermal Evaporation)成長之氧化鋅摻雜鉍(ZnO:Bi)奈米結構,外圖電子影像倍率為八千倍,其內嵌圖倍率為三萬倍。氧化鋅因具有較高之激子束縛能(excitation binding energy ~60 meV)與直接能隙(~3.37 eV),大於可見光的能量(1.7~3.1 eV),在可見光的範圍內具有高穿透率,被認為是很好的半導體光電材料。由於氧化鋅奈米結構為具有許多特殊性質之材料,近年來相關研究備受重視且被廣泛地應用於透明導電薄膜、氣體感測、壓電元件、表面聲波元件與光觸媒等領域。如圖所示,影像猶如生長在海底的珊瑚礁,提醒著我們要愛惜我們的地球,不要任意破壞它,讓這片美麗的海底生態與我們共存。

佳作:蓝色珊瑚海

元智大學 化材所 謝建德教授實驗室

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本作品因其外型狀似海底世界的珊瑚礁,故以藍色珊瑚海為此命名。本實驗為利用模板法製作整齊排列的陣列型直立奈米碳管,藉由環氧樹酯當作碳源,注入模板後進行高溫熱處理使環氧樹酯碳化成碳管,接著將模板去除即得到此整齊排列的直立碳管。

佳作:单晶硅太阳能电池表面金字塔结构

高雄應用科技大學 光電通訊所 ;義守大學電子工程研究所

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此系列SEM圖為單晶矽太陽能電池之表面側視圖,SEM之倍率均設為1萬倍:(a)圖為未經退火處理之電池表面形貌。經蝕刻後表面呈現類似金字塔狀形貌之凸起物,此金字塔結構可使入射光經多次的反射,增加太陽電池捕捉光的能力,也提高電池之光吸收率及電池轉換效率;(b)圖為經700℃熱退火處理之電池表面形貌。其金字塔結構與(a)圖相較之下較為平坦,因此電池捕捉光的能力下降,也造成電池之光吸收率及轉換效率降低;(c)圖為經900℃熱退火處理之電池表面形貌。其中,大部分的金字塔結構已塌陷,致使電池捕捉光的能力大幅下降,造成其光吸收率及轉換效率是三者中最低的。

 佳作:极小孔径氧化铝纳米模板阵列

中央大學 化材系

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 由於奈米材料相較於微米級以上的材料而言,具有新穎、特殊的物化性質。而陽極氧化鋁(AAO)模板法常被用以製備各種不同維奈米結構。然而,一般使用電解法製備AO之多孔性奈米模板,其孔徑大多限於20 nm到400 nm間,要製備10 nm甚至更小尺度之奈米模板十分困難。本影像係使用高純度鋁片,於嚴格控制製備條件下,經由場發射掃描式電子顯微鏡(FE-SEM, Hitachi S-4800)在高倍率(180k)觀察所製備之極小孔徑 AAO 奈米模板陣列的結果,如圖所示其孔徑分佈主要可控制在 9-10 nm。因此,應用此一極小孔徑 AAO 模板,將有機會進一步大量製備出小於10 nm之?屬?米結構,相信在光電元件及感測器等方面將更具應用彈性。

 

 佳作:含羞草

國立東華大學材料科學研究所

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 本研究利用熱還原系統(Thermalreduction),以氧化銦錫 (Indium Tin Oxide, ITO)導電玻璃做為基板,於其表面附著一層金屬島 (Metal Island),利用熱還原法還原HAuCl4溶液 (500 ppm)形成此樹枝狀微奈米金結構;由於氧化銦錫(ITO)導電玻璃表面能夠導電,因此可以當作傳輸電子之途徑,這些自由電子與HAuCl4溶液中的金離子進行反應,產生氧化還原作用,並且控制溫度時間溶液濃度,在氧化銦錫(ITO)玻璃上自組裝成長金(Au)微奈米結構其成長。本SEM圖,是由熱場發射式電子顯微鏡(FE-SEM  JEOL7000-F)所拍攝,金樹枝狀結構圖,圖中是由金(Au)的奈米顆粒往(111)、(200)、(220)方向堆積排列,其排列方式為兩邊往中間整齊排列。成為像含羞草一樣由中間往旁邊整齊排列的葉片金微奈米樹枝狀結構。

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