透射電子顯微鏡利用高能電子束與樣品的相互作用成像,提供了原子分辨率的結(jié)構(gòu)和成分信息,是表征材料微觀結(jié)構(gòu)和性能最重要的工具之一,在科學(xué)研究的諸多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。但是,傳統(tǒng)的電子顯微鏡要求高真空的工作環(huán)境,難以在材料服役環(huán)境和條件下工作,如液體、氣體、力學(xué)加載、電輸運(yùn)等,因此很難將電鏡表征結(jié)果與材料的服役表現(xiàn)直接聯(lián)系起來,需發(fā)展一些新型的技術(shù)和方法。利用特殊功能的樣品桿在電子顯微鏡內(nèi)引入外場作用(光、電、熱、氣氛等條件),模擬試樣的真實(shí)工作環(huán)境,實(shí)時觀測外場作用下樣品微觀結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化過程是一種重要的原位電鏡技術(shù),對于研究材料的微觀結(jié)構(gòu)、揭示相應(yīng)的物理機(jī)制、提高材料的性能等具有重要意義。本文基于微電子機(jī)械技術(shù)提出一套原位電鏡芯片的制備工藝流程,設(shè)計并制備了兩款不同功能的微芯片。其中一種是液體芯片,由間隔片和空白片兩部分組成,芯片的襯底材料是硅,并沉積有氮化硅薄膜,不僅作為成像窗口,還可以實(shí)現(xiàn)液體樣品的封裝,以金為原材料制備間隔層。為了測試芯片的可靠性和適用性,選取銀納米晶作為研究體系,研究了電子束誘導(dǎo)下的原位生長行為。另一種是四電極原位電學(xué)芯片,芯片同樣以氮化硅作為窗口材料,金作為電極材...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

圖1.1透射電子顯微鏡鏡筒的構(gòu)造和光路圖[3]

圖1.2原位TEM實(shí)驗演示圖[5,6]

圖1.3原位氣氛TEM的兩種實(shí)現(xiàn)方式：開放式（壓差光闌式）和封閉式（窗口式）[9]

圖1.4原位電子顯微學(xué)研究進(jìn)展[41]

本文編號：3886900