國立臺灣師範大學博碩士論文全文系統

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表

研究生：	李宗寰
論文名稱：	多頻率輕敲式原子力顯微儀之研究 multi-frequency tapping mode atomic force microscopy
指導教授：	蔡定平
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	光電工程研究所 Graduate Institute of Electro-Optical Engineering
論文出版年：	2007
畢業學年度：	95
語文別：	中文
論文頁數：	52
中文關鍵詞：	多頻率輕敲式原子力顯微儀
論文種類：	學術論文
相關次數：	點閱：144 下載：48
分享至:	分享至facebook 分享至twitter

查詢本校圖書館目錄查詢臺灣博碩士論文知識加值系統勘誤回報

本論文中，使用多頻率輕敲式原子力顯微儀研究其功能以及應用。一般輕敲式原子力顯微儀使用一共振頻率驅動探針並使探針做一上下持續的振盪，輕敲樣品表面得到形貌資訊。今提供第二個頻率，和原本的共振頻率加總起來後一同輸入給壓電陶瓷片讓壓電陶瓷片上面的石英音叉做一綜合波形的振盪，在將第二個頻率的振幅訊息取出分析，並和第一頻率的振幅訊息和表面形貌做比較研究。
我們用多頻率輕敲式原子力顯微儀測量的樣品有DVD+RW基板、光纖斷切面、自製記錄點結構、菱形結構樣品和矽基版上鍍金和藍寶石基板上鍍金結構，樣品的選擇從單一材質且具規則性高低變化結構到有雙材質表面結構，藉由掃探各類的樣品並得到表面形貌，第一頻率振幅變化和第二頻率振幅變化以上三種圖形，由實驗結果分析得知，表面形貌即為樣品表面高低變化，第一頻率振幅量得到的是針尖樣品原子間作用力的一次微分，第二頻率振幅量得到的是第一頻率振幅量的二次微分，也是針尖樣品原子間作用力的一次微分。而第二頻率的振幅變化可以得到細微的樣品表面結構。

第一章 掃描式探針顯微術的簡介...............................1
1-1電子穿隧顯微術(Scanning Tunneling Microscopy,STM)......1
1-2    原子力顯微儀（Atomic Force Microscopy-AFM）........3
     1-2-1  光學式原子力顯微儀.............................3
     1-2-2  非光學式石音音叉距離感測式原子力顯微儀...........10
1-3 其他探針顯微術........................................11
1-4 掃描探針顯微儀和電子顯微儀和光學顯微儀的比較..............12

   第二章 實驗原理與實驗裝置...............................14
2-1 研究動機.............................................14
2-2 實驗原理.............................................15
2-3 實驗裝置.............................................18
    2-3-1  Nanoscope  Ⅲa  controller原子力顯微儀.......18
    2-3-2  光學式和非光學式AFM 與第一共振頻率的關係.........20
    2-3-3  多頻率輕敲式原子力顯微儀........................23
    2-3-4  類比電路加法器................................25
    2-3-5  電化學蝕刻法..................................26
    2-3-6   鎢針製作....................................27

    第三章  實驗結果與討論（各式樣品）......................28
3-1  DVD+RW基板(DVD+RW substrate).......................28
3-2  光纖斷切面..........................................33
     3-2-1光纖斷切面製備.................................33
     3-2-2結果與分析 ....................................34
3-3  自製記錄點結構......................................35
3-4   菱形結構樣品......................................37
3-5   矽基板-金(Si-Au)和藍寶石基板-金(Sapphire-Au)結構...41
     3-5-1 矽基板-金結構製作過程.........................42
     3-5-2 結果與分析...................................43
3-6   結果與討論........................................48

第四章  結論.............................................49

參考文獻................................................51
                                

1.G. Binnig, H. Rohrer Nobel lecture, December 8, (1986).
2.G. Binnig, H. Rohrer, C. H. Gerber, and E. Weibel, Phys. Rev. Lett. 50, 120 (1983).
3.G. Binnig, C. F. Quate, C. H. Gerber, Phys. Rev. Lett. 56, 930 (1986).
4.Y. Martin and H. K. Wickramasinghe, Appl. Phys. Lett. 50, 1455 (1987).
5.林金松，國立海洋大學光電科學研究所碩士論文，第三章(2004)
6.E. Betzig and R. J. Chichester, Science, 262, 1422 (1993).
7.E. Betzig and J. K. Trautman, Science, 257, 189 (1992).
8.E. Betzig, P. L. Finn and J. S. Weiner, Appl. Phys. Lett. 60, 2484 (1992).
9.P. curie, J. Curie, Bull. Soc. Min. de France, 3, 90 (1880).
10.D. P. Tsai and H. E. Jackson, Appl. Phys. Lett. 56, 1515 (1989).
11.D. P. Tsai and W. R. Guo, J. Vac. Sci. Technol. 15, 1442-1445 (1997).
12.W.C. Liu, C.Y. Wen, K.H. Chen, W.C. Lin and D.P. Tsai, Appl. Phys. Lett. 78, 685-687 (2001).
13.R. D. Grober and T. D. Harris, Appl. Phys. Lett. 64, 1421 (1994).
14.P .Curie, J. Curie, Bull. Soc. Min. de Farance, 3, 90 (1880)
15.Y. Martin, H. K. Wickramasinghe, Appl. Phys. Lett. 50, 1455 (1987).
16.C. C. Willams, H. K. Wickramasinghe, Appl. Phys. Lett. 49, 187 (1987).
17.Y. Martin, D. W. Abraham, H. K. Wickramasinghe, Appl. Phys. Lett. 52, 1103(1988).

18.K. Takata. T. Hasegawa, S. Hosaka, S. Hosoki, T. Komoda “Near-field Acoustic Microscope”(1989).
19.蔡定平，〝近場光學顯微術〞，自然科學簡訊，第7卷第三期，110-114頁，(1995).
20.D. W. Pohl, Advances in Optical and Electron Microscopy, edited by
C. J. R. Sheppard and T. Mulvey (Academic, London, 1990) pp. 243-312.
21.N. H. Lu, C. W. Huang, C. Y. Chen, C. F. Yu, T. S. Kao, Y. H. Fu and D. P. Tsai, Journal of Microscopy, 209, 205-208 (2002).
22.Morris, Kirby, and Gunning, “Atomic Force Microscopy for Biologists: Imperial College Press 1999.
23.黃英碩,“掃瞄探針顯微術及其應用,”中央研究院物理研究所

簡易檢索 / 詳目顯示

相關論文