SEM和TEM观察到的压电陶瓷晶粒有什么不同啊?

SEM和TEM观察到的压电陶瓷晶粒有什么不同啊?,第1张

你的这个样品很可能是多级结构,因为做TEM要超声分散,把本来团聚的颗粒分散开了。建议在xrd中用谢了公式算一下粒径。如果能确定TEM中

的粒子是单晶的,就叫“晶粒”(grain),一般SEM中看到的粒子叫“颗粒"(particle),因为SEM是看不到晶格结构的。不知对你有否帮助?

原子显微镜:是一种利用原子,分子间的相互作用力来观察物体表面微观形貌的新型实验技术.它有一根纳米级的探针,被固定在可灵敏操控的微米级弹性悬臂上.当探针很靠近样品时,其顶端的原子与样品表面原子间的作用力会使悬臂弯曲,偏离原来的位置.根据扫描样品时探针的偏离量或振动频率重建三维图像.就能间接获得样品表面的形貌或原子成分.

详细

图1. 激光检测原子力显微镜探针工作示意图

原子力显微镜的基本原理是:将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力,通过在扫描时控制这种力的恒定,带有针尖的微悬臂将对应于针尖与样品表面原子间作用力的等位面而在垂直于样品的表面方向起伏运动。利用光学检测法或隧道电流检测法,可测得微悬臂对应于扫描各点的位置变化,从而可以获得样品表面形貌的信息。下面,我们以激光检测原子力显微镜(Atomic Force Microscope Employing Laser Beam Deflection for Force Detection,Laser-AFM)——扫描探针显微镜家族中最常用的一种为例,来详细说明其工作原理。 如图1所示,二极管激光器(Laser Diode)发出的激光束经过光学系统聚焦在微悬臂(Cantilever)背面,并从微悬臂背面反射到由光电二极管构成的光斑位置检测器(Detector)。在样品扫描时,由于样品表面的原子与微悬臂探针尖端的原子间的相互作用力,微悬臂将随样品表面形貌而弯曲起伏,反射光束也将随之偏移,因而,通过光电二极管检测光斑位置的变化,就能获得被测样品表面形貌的信息。 子力显微镜——原理图

在系统检测成像全过程中,探针和被测样品间的距离始终保持在纳米(10e-9米)量级,距离太大不能获得样品表面的信息,距离太小会损伤探针和被测样品,反馈回路(Feedback)的作用就是在工作过程中,由探针得到探针-样品相互作用的强度,来改变加在样品扫描器垂直方向的电压,从而使样品伸缩,调节探针和被测样品间的距离,反过来控制探针-样品相互作用的强度,实现反馈控制。因此,反馈控制是本系统的核心工作机制。本系统采用数字反馈控制回路,用户在控制软件的参数工具栏通过以参考电流、积分增益和比例增益几个参数的设置来对该反馈回路的特性进行控制。

编辑本段优缺点

优点

原子力显微镜观察到的图像

相对于扫描电子显微镜,原子力显微镜具有许多优点。不同于电子显微镜只能提供二维图像,AFM提供真正的三维表面图。同时,AFM不需要对样品的任何特殊处理,如镀铜或碳,这种处理对样品会造成不可逆转的伤害。第三,电子显微镜需要运行在高真空条件下,原子力显微镜在常压下甚至在液体环境下都可以良好工作。这样可以用来研究生物宏观分子,甚至活的生物组织。

缺点

和扫描电子显微镜(SEM)相比,AFM的缺点在于成像范围太小,速度慢,受探头的影响太大。原子力显微镜(Atomic Force Microscope)是继扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscope)之后发明的一种具有原子级高分辨的新型仪器,可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵;现已广泛应用于半导体、纳米功能材料、生物、化工、食品、医药研究和科研院所各种纳米相关学科的研究实验等领域中,成为纳米科学研究的基本工具。原子力显微镜与扫描隧道显微镜相比,由于能观测非导电样品,因此具有更为广泛的适用性。当前在科学研究和工业界广泛使用的扫描力显微镜(Scanning Force Microscope),其基础就是原子力显微镜。

编辑本段仪器结构

在原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)的系统中,可分成三个部分:力检测部分、位置检测部分、反馈系统。

力检测部分

在原子力显微镜(AFM)的系统中,所要检测的力是原子与原子之间的范德华力。所以在本系统中是使用微小悬臂(cantilever)来检测原子之间力的变化量。微悬臂通常由一个一般100~500μm长和大约500nm~5μm厚的硅片或氮化硅片制成。微悬臂顶端有一个尖锐针尖,用来检测样品-针尖间的相互作用力。这微小悬臂有一定的规格,例如:长度、宽度、弹性系数以及针尖的形状,而这些规格的选择是依照样品的特性,以及操作模式的不同,而选择不同类型的探针。

位置检测部分

原子力显微镜

在原子力显微镜(AFM)的系统中,当针尖与样品之间有了交互作用之后,会使得悬臂cantilever摆动,所以当激光照射在微悬臂的末端时,其反射光的位置也会因为悬臂摆动而有所改变,这就造成偏移量的产生。在整个系统中是依靠激光光斑位置检测器将偏移量记录下并转换成电的信号,以供SPM控制器作信号处理。

反馈系统

在原子力显微镜(AFM)的系统中,将信号经由激光检测器取入之后,在反馈系统中会将此信号当作反馈信号,作为内部的调整信号,并驱使通常由压电陶瓷管制作的扫描器做适当的移动,以保持样品与针尖保持一定的作用力。

总结

AFM系统使用压电陶瓷管制作的扫描器精确控制微小的扫描移动。压电陶瓷是一种性能奇特的材料,当在压电陶瓷对称的两个端面加上电压时,压电陶瓷会按特定的方向伸长或缩短。而伸长或缩短的尺寸与所加的电压的大小成线性关系。也就是说,可以通过改变电压来控制压电陶瓷的微小伸缩。通常把三个分别代表X,Y,Z方向的压电陶瓷块组成三角架的形状,通过控制X,Y方向伸缩达到驱动探针在样品表面扫描的目的;通过控制Z方向压电陶瓷的伸缩达到控制探针与样品之间距离的目的

LED产品制作过程中所用的银胶,其作用是:1.固定性2.导电性3.传导性。银胶性能对LED的影响也主要体现在1.散热性2.光反射性3.VF电性,如果性能不好可能会影响成品率,因为沾合性不强,焊接品质不高。一般来说,银胶的品质和LED封装后的气泡没多大关系。但银胶不良会造成:

VF不良:

1、胶中银片氧化造成固化后银片与银片的结合层有一定阻值,众多的银片累积阻值会造成VF的上升。

2、银胶固化失效,吸水过多,造成银片结合不良,造成虚焊,VF不良等等

导电银胶是非常关键的物料,它的好坏直接影响下一步的固晶和焊线,以及成品的品质和寿命。在LED中,银胶有三个值得参考的项目:.粘著力 2.导电性 3.散热性(导热性)。 这三个专案分别决定了其中在操作中要考虑的拉力、推力、导电、寿命。采用银胶的目的是利用了导电银胶来散热增强产品的寿命和亮度,目前导电银胶有很多种,其本身品质也有著一些差异,主要看自己的制程技术了。

一般来说银胶固化的时间和温度对体积电阻会有很大的影响:

1.正常情况是固化温度越高体积电阻越小,如果是高温固化的银胶比如130度固化的,在85度以下固化,可能不会导电。这是因为固化温度与固化时间成反比,而固化时间的越长银胶颗粒的湿润作用就会越明显(银胶的成分75-85%的银颗粒,另外还有环氧树脂、催化剂等),湿润作用是指於银胶颗粒被环氧树脂包覆现象,而环氧树脂是不导电的。在正常保存下,银颗粒是不会被环氧树脂完全湿润的,但是加温的条件下,会加速湿润。

2.固化的温度越高,产生的应力越大。所以固化的温度应该选择在一个适当的区间。

一般来说,蓝宝石基材的晶片用绝缘胶的用户比较多,尽管银胶和绝缘胶一样也有导热性(主要是银颗粒导热),但是银颗粒也会产生导热阻隔现象,这也就是一般银胶的导热系数比绝缘胶高,但是实际的导热效果并不好的一个原因。同时实际的导热效果并不完全由胶的导热系数决定,还与其他很多方面有关系,比如胶层的厚度,一般来说胶层厚度越薄,晶片与基材结合越紧密(胶的导热系数远低於基材)导热效果越好。同时晶片与基材接触面积越大,导热效果也越好,这就是美国流明的大功率LED构造的一个原因。


欢迎分享,转载请注明来源:夏雨云

原文地址:https://www.xiayuyun.com/zonghe/123880.html

(0)
打赏 微信扫一扫微信扫一扫 支付宝扫一扫支付宝扫一扫
上一篇 2023-03-14
下一篇2023-03-14

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

    保存