「小小兵軍團」獲「台灣奈米影像」穿透式電子顯微鏡組競賽金牌獎

作者 | 發布日期 2016 年 02 月 07 日 10:00 | 分類 奈米 , 市場動態 , 晶片 follow us in feedly

國家實驗研究院儀器科技研究中心(儀科中心)研發團隊參加科技部奈米國家型人才培育計畫所辦理「台灣奈米影像」競賽,已連續 8 年獲獎,2015 年研發團隊使用原子解析度「像差修正掃描穿透式電子顯微鏡」(aberration-corrected STEM)直接觀察原子影像,以「小小兵(Minions)軍團:Si0.8Ge0.2/Si 界面原子結構」(The army of Minions:The atomic structure of Si0.8Ge0.2/Si interface)為參賽主題,榮獲穿透式電子顯微鏡組競賽金牌獎,小小兵軍團立大功!



Si0.8Ge0.2Si

▲ Si0.8Ge0.2/Si 界面原子結構

彷彿一幀綿延不絕的圖紋,猶如電影中數不盡卻排列整齊的小小兵軍團,團結逗趣的模樣令人不禁莞爾!本影像以可呈現原子序對比之「高角度環場暗視野」(high angle annular dark field,HAADF)偵測器收集原子柱訊號,可見原子柱於此特定方位關係為啞鈴狀排列,形成小小兵的可愛眼鏡。界面左半邊較亮部分為矽鍺合金(Si0.8Ge0.2)材料,右半邊較暗者為純矽。影像下方為同步使用「能量分散光譜儀」取得之「化學元素原子分佈影像」(atomic EDS mapping)。本影像放大倍率為 14,500,000 倍,點解析度達 0.78Å。

2014 年儀科中心研發團隊參賽並獲金牌獎之主題為「驚見傳說中的繁星斑紋鯨鯊:雙晶原子結構」(Surprisingly meeting the legendary bright star-like spotted whale shark:The atomic structure of twins),金鈀合金原子柱排列形成類似鯨鯊表皮的斑紋。

本影像可直接觀察金鈀合金奈米顆粒內之雙晶(twin)原子結構,下圖中兩條黑色虛線標示出雙晶的介面,該處之電子繞射圖(selected area electron diffraction)為兩種結晶結構之疊加。

Double-crystal atomic structure of nano-particles

▲ 奈米顆粒之雙晶原子結構

國研院儀科中心上述影像相關研究已同步發表於 Nanoscale Research Letters、Thin Solid Films 及 Applied Surface Science 等國際期刊。目前此儀器已提供中山大學、成功大學、中央大學、台灣大學、國研院奈米元件實驗室、國家中山科學研究院及半導體元件材料分析公司等單位之合作研究計畫使用,以支援國內先進研究之顯微結構觀察需求。 

發表迴響