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研究生: 劉耿偉
Liu, Keng-Wei
論文名稱: 應用於穿透式電子顯微鏡之靜電式相位板的電荷累積研究
Studies of Charging in Application of Electrostatic Phase Plate in Transmission Electron Microscope
指導教授: 陳福榮
Chen, Fu-Rong
曾繁根
Tseng, Fan-Gang
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 工程與系統科學系
Department of Engineering and System Science
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: 穿透式電子顯微鏡相位板電荷累積
外文關鍵詞: Transmission electron microscope, Phase plate, Charging
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  • 摘要

    由於弱相位物的低影像對比,造成生物試片或是輕元素材料試片不易在穿透式電子顯微鏡下觀察,雖然在傳統TEM下可藉著大量的離焦方法來提升影像對比,但會喪失解析度導致影像模糊,故發展靜電式相位板在保有解析度的情況下提升影像上的相位對比。我們的靜電式相位板是由Au/Si3N4/Au/Si3N4/Au五層所構成的單根懸臂樑結構,經由外加電壓的控制,將於相位板內部形成一均勻靜電場,並且改變穿透電子束π/2相位,進而提升影像上的對比。
    在2006年,我們的靜電式相位板首先成功的分辨出SiONx與SiO2的介面,並且於2009年間再度提升了鐵蛋白的影像對比,但不論是薄膜式相位板或靜電式相位板,電荷累積皆是目前實驗上所遭遇到的最大問題。在本篇論文中,我們歸納出會導致靜電式相位板電荷累積的三個因素:二次電子的產生、電子束與Si3N4的作用以及汙染物的生成, 並針對這三種因素提出方法來一一改善,務求使電荷累積的問題不再產生。


    目錄 摘要 ………………………………………………………………………. i 誌謝 ………………………………………………………………………. iii 目錄 ………………………………………………………………………. iv 圖目錄 ……………………………………………………………………. vi 第一章 前言 ……………………………………………………………. 1 1.1 為什麼需要相位板 ………………………………………………. 1 1.2 相位 ………………………………………………………………. 3 1.3 Aharonor-Bohm效應 …………………………………………… 3 1.4 弱相位物 …………………………………………………………. 4 1.5 電鏡相位增強技術 ………………………………………………. 8 1.6 近代相位板發展 …………………………………………………. 9 1.6.1 磁場式相位板 ……………………………………………… 10 1.6.2 薄膜式相位板 ……………………………………………… 10 1.6.3 靜電式相板 ………………………………………………… 12 第二章 實驗 …………………………………………………………….. 29 2.1 相位板製程 ……………………………………………………… 29 2.2 步進器系統製作 ………………………………………………… 33 2.2.1 組裝工具準備 ……………………………………………… 33 2.2.2 組裝說明 ………………………………………………… 34 2.2.3 壓電致動器模組製作步驟 ……………………………… 35 2.2.4 X(Y)軸位移平台機械部分製做步驟 …………………… 38 2.2.5 Z軸位移平台機械部分製做步驟 ……………………… 40 2.2.6 三軸位移平台電力部分製做步驟 ……………………… 42 2.3 相位板裝載 ……………………………………………………. 44 2.4 相位板拍攝 ……………………………………………………. 48 第三章 結果與討論 ………………………..…………………………... 51 3.1 二次電子的產生及影響 ………………………………………. 51 3.2 介電層:Si3N4 ………………………………………………… 54 3.3 汙染物的影響 ………………………………………………… 56 第四章 結論 …………………………………………………………… 78 第五章 參考文獻 ……………………………………………………… 79

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