1. 高解析度場發射掃描電子顯微鏡暨能量散佈分析儀
國立交通大學 奈米中心實驗室
高解析度場發射掃描電子顯微鏡暨能量散佈分析儀
Scanning Electron Microscope (S-4700I)
儀器專家︰顏順通老師 技術員：陳聯珠小姐

2. 儀器名稱 中文名稱： 高解析度場發射掃描式電子顯微鏡 暨 能量散佈分析儀 英文名稱：
High-Resolution Scanning Electron Microscope
& Energy Dispersive Spectrometer
英文簡稱：
SEM & EDS
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

3. 儀器廠牌、型號及儀器購置年限
廠牌：Hitachi
型號：S-4700I
儀器購置年限：民國88年5月1日
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

4. 服務項目 電子顯微鏡觀察（SEM）： 高倍率放大觀察元件、薄膜等微細結構或剖面結構。 表面能階分析（EDS）： 特定位置表面材料成分電子能階
光譜分析，用以判斷表面材料或
污染的組成。
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

5. 重要規格 電子源：冷陰極電子槍 操作電壓：0.5kV~30kV 試片尺寸：25mm diameter x 25mm(t)
解析度：1.5nm (at 15kV) or 2.5nm (at 1kV)
放大倍率50萬倍（依試片本身而定）
二次電子解析度1.5nm(15kV下)
EDS可提供全能譜定性分析（B5~U92）、
定量分析及元素分佈圖
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

6. 掃瞄式電子顯微鏡原理 (SEM Scanning Electron Microscope)
儀器設備部分介紹以產生電子來源的電子槍，改變電子行進方向的電磁透鏡 ，與光學聚焦系統為主。原理部分將只簡單的描述電子束行進的電子路徑，和電子與物質之交互作用。
此外，我們也簡易的探討
為何需要以真空為操作環境，
及顯示部分樣品室內部的構造。
PS.請點選有底線部份，可連結至相關網頁。
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

7. 真空系統 SEM的真空非常重要，好的真空條件才能有清楚的影像。 本機台由以下Pump維持真空：
電子腔及磁透鏡部份:配置3組Ion Pump；
試片腔体室(S.C.-Specimen Chamber):
配置Diffusion pump，並由一組Rotary Pump粗抽；Diffusion pump 由泠卻循環水冷卻。
小腔体(S.E.C.- Specimen Exchange Chamber):
配置一組Rotary Pump。
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

8. 操作方式
操作方式：SEM簡易操作步驟 ( 請點選)
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

9. 操作要訣 試片導電性要佳： 試片導電性一定要好，secondary detector才detect
的到。很多試片導電性不好，它是可以鍍Pt或Au的。
但往往Pt鍍的太薄，影像不清楚(因導電性不佳);鍍太厚，會蓋住原想看的pattern。導電較差的材質，如矽或二氧化矽等等材料會charge up的話，可在sample鍍金之後，把導電碳膠帶直接貼在正面，
把電子引到基座去，只留一個小slit來照SEM。
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

10. 操作要訣
避免振動 ：
若要看高倍，試片一定要貼牢、stage要鎖緊，試情況決定是否按下 stage lock按鈕，可減低外在環境因素造成的晃動。
(但按下Stage lock鈕後， 就不可以調整Tilt鈕了。)
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

11. 操作要訣
真 空：真空一定要好。
加速電壓 : 耐打的sample可用高電壓打，可以看的更清楚；不耐打的sample只能用低電壓，不然會charge；甚至傷了試片也可能打出髒東西影響真空(視試片材質而定)。
小心、細心、耐心
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

12. SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝
放大1萬倍的金粒子
放大倍率
每1小格=500奈米
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

13. SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝
放大15萬倍的金粒子已可見其表面
放大倍率
每1小格=30奈米
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

14. SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝
放大25萬倍的金粒子立體感
放大倍率
每1小格=20奈米
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

15. SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝
放大30萬倍的金粒子表面及立體感
放大倍率
每1小格=10奈米
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

16. SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝
放大40萬倍的金粒子彼此間相連的立體感
放大倍率
每1小格=10奈米
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

17. SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝
放大45萬倍金粒子表面及藕斷絲連感
放大倍率
每1小格=10奈米
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

18. SEM拍攝照片--由技術員陳悅婷拍攝 放大50萬倍的金粒子表面及立體感 每1小格=10奈米 放大倍率 國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

19. 以下是由技術員協助各個不同研究領域的學生們所拍攝的部份照片。
SEM拍攝照片--由學生拍攝
以下是由技術員協助各個不同研究領域的學生們所拍攝的部份照片。
藉由SEM設備，我們可以看到
這麼“細微” 且 “精彩” 的照片，
也可以借此彼此交流一下!
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

20. SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 鄭晃忠實驗室_奈米碳管
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

21. SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 曾俊元實驗室_ZnO奈米線
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

22. SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 崔秉鉞實驗室_MOSFET元件圖
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

23. SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 邱碧秀實驗室_超高介電常數材料
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

24. SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 鄭裕庭實驗室_高頻元件_奈米材料
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

25. 交大 張翼實驗室_高速 Device Fabrication
SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 張翼實驗室_高速 Device Fabrication
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

26. SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 生科_SiO2奈米粒子固定基材
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

27. 交大 張豐志實驗室_polymer micelles
SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 張豐志實驗室_polymer micelles
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

28. SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 裘性天實驗室_奈米碳管
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

29. SEM拍攝照片--由學生拍攝
交大 李積琛實驗室_氧化鈰奈米方塊
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

30. SEM拍攝照片--由學生拍攝
清大_銅材料
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

31. 清大_INVERSE OPAL_應用於光子晶體
SEM拍攝照片--由學生拍攝
清大_INVERSE OPAL_應用於光子晶體
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

32. SEM拍攝照片--由學生拍攝
清大_動機奈米線寬
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

33. SEM拍攝照片--由學生拍攝
清大_AAO表面分析
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

34. SEM拍攝照片--由學生拍攝
清大_鍍鈦表面分析
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

35. 成大_氮化鎵表面粗化處理_於藍光LED上使用
SEM拍攝照片--由學生拍攝
成大_氮化鎵表面粗化處理_於藍光LED上使用
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

36. SEM拍攝照片--由學生拍攝
成大_低溫成長氧化物奈米線
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

37. SEM拍攝照片--由學生拍攝
中原大學_尼龍膜
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

38. 用PECVD鍍膜在Pet膜上做阻氣層(包裝材)
SEM拍攝照片--由學生拍攝
中原化工所Plasma實驗室_
用PECVD鍍膜在Pet膜上做阻氣層(包裝材)
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

39. SEM拍攝照片--由學生拍攝
工研院化工所_纖維(布料)
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷

40. 結 論
交通大學奈米中心 之
掃描式電子顯微鏡是一台
性能很好的SEM，
請各位同學愛惜使用!
國立交通大學 奈米中心 陳悅婷