奈米檢測技術

序言vii編審委員ix作者xi第一章奈米科技概論11.1前言11.2奈米材料之特性21.3奈米材料之結構31.3.1奈米管41.3.2奈米線41.3.3量子點與量子井51.3.4奈米孔洞材料51.3.5奈米複合物61.4製備技術61.5應用領域71.5.1奈米元件71.5.2磁性元件81.5.3光電元件81.5.4生醫應用91.5.5奈米材料其他應用91.6結論10‧參考文獻10第二章奈米檢測簡介132.1概述132.2奈米尺寸與計量單位142.3檢測項目152.3.1尺寸、外觀、粒徑、膜厚及力學特性152.3.2機械特性152.3.3光學特性162.3.4表面結構172.3.5電性182.3.6磁性192.3.7能量212.3.8量子效應212.3.9生物醫學232.4檢測與奈米科技發展關係24‧參考文獻24第三章光子束檢測技術273.1概述273.1.1光的本質－波動與粒子的雙重性273.1.2基於光學波動性質之光學顯微鏡283.1.3影像技術鳥瞰283.1.4突破繞射極限的光學顯微技術293.1.5從空間解析到時間解析323.1.6結語333.2差動共焦顯微術343.2.1基本原理343.2.2技術規格與特徵353.2.3應用與實例423.2.4結語513.3表面電漿子共振顯微術513.3.1引言523.3.2電漿子效應543.3.3表面電漿子強化之螢光顯微術573.3.4表面電漿子相位顯微術603.3.5表面電漿子增強雙光子螢光顯微術633.3.6結論643.4非線性光學－多光子顯微術643.4.1歷史沿革643.4.2基本原理653.4.3多光子顯微鏡的解析度663.4.4應用與實例673.4.5結論713.5螢光光譜分析術723.5.1基本原理723.5.2技術規格與特徵813.5.3螢光激發系統分類863.5.4應用與實例893.5.5結語933.6拉曼光譜顯微術943.6.1歷史943.6.2基本原理953.6.3共焦拉曼光譜顯微術973.6.4掃描近場拉曼光譜顯微術1013.6.5探針增強拉曼光譜顯微術1033.6.6結論1073.7相調反史托克拉曼散射顯微術1083.7.1前言1083.7.2基本原理1103.7.3技術規格1133.7.4應用與實例1163.7.5結語122‧參考文獻122第四章X光檢測技術1314.1概述1314.2X光繞射分析術1324.2.1基本原理1324.2.2影響X光繞射峰的因素1354.2.3卷積理論1364.2.4技術規格與特徵1464.2.5應用與實例1464.2.6結語1484.3X光吸收光譜分析術1484.3.1基本原理1484.3.2技術規格與特徵1534.3.3應用與實例1544.3.4結語1624.4X光光電子光譜法1624.4.1簡介1624.4.2束縛能1634.4.3光電子的動能1694.4.4儀器特徵1704.4.5光譜特徵1754.4.6定量分析1804.4.7縱深資訊1814.4.8結語1854.5小角度X光散射分析術1854.5.1基本原理1854.5.2技術規格與特徵1974.5.3應用與實例2004.5.4結語2024.6X光螢光分析術及X光全反射螢光光譜分析術2024.6.1基本原理2024.6.2技術規格與特徵2044.6.3應用與實例2094.6.4結語2104.7X光反射率測量法2114.7.1前言2114.7.2基本原理2124.7.3實驗方法2164.7.4程式模擬2184.7.5應用實例2224.7.6結語2254.8X光微聚焦光束技術2254.8.1前言2254.8.2X光光源2274.8.3X光聚焦光學元件2284.8.4微聚焦同步輻射光束線2334.8.5X光微聚焦光束之應用2364.8.6結語244‧參考文獻245第五章離子束檢測技術2535.1概述2535.2二次離子質譜分析術2545.2.1基本原理2545.2.2技術規格與特徵2575.2.3應用與實例2605.2.4結語2675.3拉塞福背向散射分析術2685.3.1物理背景2685.3.2實驗裝置2695.3.3工作原理2705.3.4參考實例2745.3.5能量鑑別2765.3.6氫的偵測2775.3.7溝渠效應2795.3.8結語2835.4中能量離子散射分析術2845.4.1簡介2845.4.2基本原理2855.4.3儀器設備2885.4.4應用實例2915.4.5結語2945.5粒子誘發X光分析術2945.5.1基本原理2955.5.2儀器設備與量測2995.5.3應用與實例3035.5.4結語313‧參考文獻313第六章電子束檢測技術3176.1概述3176.2掃描式電子顯微術3186.2.1基本原理3196.2.2技術規格與特徵3266.2.3應用與實例3266.2.4結語3286.3穿透式電子顯微術3286.3.1簡介3286.3.2儀器特徵3316.3.3影像的對比3366.3.4掃描穿透式電子顯微鏡3506.3.5結語3536.4能量散佈分析術3536.4.1前言3536.4.2X光產生原理3536.4.3EDS儀器架構3546.4.4無感時間3576.4.5偽像3586.4.6效率3616.4.7EDS量測模式3616.4.8定性分析3626.4.9定量分析3656.4.10能量散佈光譜儀之特徵3676.4.11EDS操作參數選擇3696.4.12EDS實際應用3706.4.13結語3726.5電子能量損失光譜分析術3726.5.1電子束與原子之間的作用3726.5.2EELS構造與偵測原理3736.5.3EELS能譜分析3756.5.4定量分析3776.5.5細微結構3796.5.6能量過濾穿透式電子顯微鏡3816.5.7空間解析度3846.5.8結語3856.6低能電子繞射分析術3856.6.1基本原理3856.6.2低能量電子繞射的理論3876.6.3低能量電子繞射的實驗技術3906.6.4應用與實例3936.6.5結語3956.7反射式高能電子分析術3956.7.1基本原理3966.7.2表面重組結構3996.7.3RHEED振盪現象4006.7.4磊晶的應用4026.7.5結語4046.8奈米歐傑電子能譜表面分析技術4046.8.1表面分析的基本觀念4046.8.2歐傑電子能譜儀的基本觀念4086.8.3應用實例4116.9陰極螢光光譜分析術4136.9.1基本原理4136.9.2技術規格與特徵4146.9.3應用與實例4196.9.4結語426‧參考文獻426第七章探針檢測技術4317.1概述4317.2掃描穿隧顯微術4327.2.1基本原理4327.2.2儀器結構4367.2.3超高真空低溫STM4387.2.4場發射STM4397.2.5應用實例4407.2.6結語4477.3原子力顯微術4487.3.1前言4487.3.2基本原理4497.3.3系統特徵與技術規格4527.3.4應用與實例4607.3.5結論4647.4近場光學顯微術4657.4.1基本原理與歷史4657.4.2儀器架構4677.4.3應用與實例4727.4.4新近發展4787.4.5結論4817.5磁力顯微術4837.5.1歷史介紹4837.5.2操作原理4847.5.3磁針與磁力來源4867.5.4磁力與磁力顯微鏡影像模式4927.6其他掃描探針顯微術4947.6.1電性掃描探針顯微術4947.6.2掃描電容顯微術4957.6.3掃描電流顯微術5037.6.4電力顯微術5087.6.5壓電力顯微術5097.6.6結語512‧參考文獻512第八章其他檢測方法5198.1中子繞射散射儀5198.1.1中子繞射簡介5198.1.2技術規格與特徵5208.1.3基本原理5228.1.4應用與實例5258.1.5結語5288.2奈米壓痕儀5298.2.1基本原理5308.2.2技術規格與特徵5358.2.3應用與實例5388.2.4結語5468.3表面輪廓儀5478.3.1前言5478.3.2表面測量相關的發展5488.3.3探針型表面輪廓量測5498.3.4非接觸式表面形貌量測5528.3.5結論5578.4石英振盪器在奈米表面吸附分析之應用5588.4.1基本原理5588.4.2技術規格與特徵5608.4.3應用與實例5618.4.4結語5628.5微懸臂樑於奈微米檢測之應用5638.5.1微懸臂樑簡介5638.5.2微懸臂樑靜態測試5658.5.3微懸臂樑動態測試5728.5.4注意事項5778.5.5結論5808.6光散射法測定粒徑與zeta電位5808.6.1簡介5808.6.2光散射5818.6.3電泳光散射法5918.6.4結語5988.7BET比表面積分析法5998.7.1簡介5998.7.2氣體吸附行為與等溫吸附脫附曲線6008.7.3BET表面積的量測原理6038.7.4BET理論適用之範圍6098.7.5快速估計材料表面積－單點法6098.7.6實際量測過程與注意事項6118.7.7結論612‧參考文獻612第九章前瞻性奈米檢測技術6199.1結構顯微術6199.1.1遠場光學奈米顯微術6199.1.2原子探針斷層掃描6259.1.3高角度環狀暗場掃描穿透式電子顯微鏡斷層掃描6269.2結構特性分析術6279.2.1電子奈米繞射6279.3光學性質分析術6289.3.1近場掃描光學奈微術6289.3.2自旋體旋進的激發探測研究6289.3.3法拉第旋轉之時間解析6299.3.4發冷光的上轉換之時間分析6309.4彈性特性分析術6319.4.1侷限的聲頻聲子：低頻拉曼散射分析6319.4.2奈米團簇的振動態之同步激發－時間解析頻譜儀6329.5電子與電的特性分析術6339.5.1表面探針顯微技術6339.5.2延伸能量損失精細結構6359.5.3X光光電子能譜術微探針6359.6磁性特性分析術6369.6.1硬X光光激發6369.7結語638‧參考文獻638

序言vii編審委員ix作者xi第一章奈米科技概論11.1前言11.2奈米材料之特性21.3奈米材料之結構31.3.1奈米管41.3.2奈米線41.3.3量子點與量子井51.3.4奈米孔洞材料51.3.5奈米複合物61.4製備技術61.5應用領域71.5.1奈米元件71.5.2磁性元件81.5.3光電元件81.5.4生醫應用91.5.5奈米材料其他應用91.6結論10‧參考文獻10第二章奈米檢測簡介132.1概述132.2奈米尺寸與計量單位142.3檢測項目152.3.1尺寸、外觀、粒徑、膜厚及力學特性152.3.2機械特性152.3.3光學特性162.3.4表面結構172.3.5電性182.3.6磁性192.3.7能量212.3.8量子效應212.3.9生物醫學232....