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Scanning Tunneling Microscopy

 

STM Case Study - What is it !?


ZnO 粉末 - 樣品準備與分析

實驗操作:李重興(簡紋濱實驗室)

樣品製作:廣州五邑大學紡織服裝學院巫莹柱實驗師

使用儀器:Nanovie STM Educa

 
   

樣品製作第一步 - Dispersion:

將 ZnO 粉末分散溶入酒精中,以超音波震盪器強力均勻分散後,灑於石墨(graphite)基板上。

 

SEM 初步觀察結果

    ZnO 樣品在不同掃描範圍下的 SEM 影像,顯示有直徑數百奈米的ZnO顆粒與直徑接近微米的不明柱狀物。但 SEM 無法解析出此狀柱體表面的特徵結構。
   

STM 初步觀察結果

    從未經高溫退火的 ZnO 樣品上,觀察到此顆粒狀 ZnO 為扁平圓盤狀結構,直徑約 300 奈米,厚度約 13 奈米。 (掃描範圍 3750 nm X 3750 nm)

   

樣品製作第二步 - Annealing:

觀察氧化物樣品一般需先經過高溫退火處理。

 

高溫退火後 STM 觀察結果

    高溫退火後再次觀察,可發現表面結構更為清楚可辨。圖中所量測之扁平狀 ZnO 顆粒高度約 19 奈米,直徑約 500 奈米。

   

這是什麼呢?

    高溫退火後經簡單掃描,即可清楚觀察到 SEM 不能解析的 ZnO 柱狀物表面結構。

    此柱狀物略呈扁平形狀,從截線輪廓量得每束寬度約 200 ~ 400 奈米,高度約 40 奈米。長度超過 5 微米。

    再仔細觀察,可發現每束奈米帶可能由多條寬度約 40 nm 的奈米線結合而成。

    ZnO 粉末裡的奈米帶是什麼呢?這是大學生也能探索的有趣的奈米世界。

   
 
         

 

 

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