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研究生:易皓文
論文名稱:自製彎式光纖探針應用於近場光學檢測之可行性
論文名稱(外文):The detection possibility of near-field optics using the fabricated bent fiber probe
指導教授:艾群陳思翰陳思翰引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立嘉義大學
系所名稱:生物機電工程學系研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
中文關鍵詞:近場光學彎式光纖探針原子力顯微鏡
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本研究是採用實驗室自製的彎式光纖探針,以熱熔拉法和內部電弧裝置將單模光纖製為一具有奈米孔穴大小的近場光學探針,架構於Veeco公司所出產的Dimension 3100 nanomen AFM機台,形成一兼具有表面形貌和近場光學影像之掃描式近場光學顯微儀的功能。

在製作直式探針時,經由熱熔拉法製作出來的直式光纖探針長寬比要大於20,且長寬比會跟後續彎曲探針時的彎曲角度(20度至50度)呈現正相關;經由熱熔拉法和電弧裝置製作出的彎式光纖探針則可固定於AFM探針夾上,不需經過任何元件修改。本研究製作的彎式光纖探針,以彎曲角度30度∼40度條件下,掃描上解析度最穩定。
近場光學收光部份,以電激發光型的氮化鎵發光量子井二極體為樣品,經由外部施加穩定電流,利用探針收光模式,在原子力顯微鏡機台可精密操控在極靠近樣品發光表面上,可接收到近場光學訊號的初步訊息。在近場範圍收光部份,可藉由光纖探針前端的奈米孔穴當作一偵測器,擷取近場光學訊號。
中文摘要 I
Abstract  II
目錄   IV
圖目錄  VIII
表目錄  XIII
符號目錄 XIV
第一章 緒論 1
1-1 前言         1
1-2 研究動機與目的    3
第二章 文獻回顧 5
2-1 掃描探針顯微術簡介  5
2-1-1 光學顯微鏡 5
2-1-2 電子顯微鏡    6
2-1-3 掃描探針顯微鏡 7
2-2 原子力顯微鏡簡介   9
2-2-1 原子力顯微鏡基本原理與結構 9
2-2-2 原子力顯微鏡基本操作模式 11
2-3 掃描近場光學顯微術  14
2-3-1 光學繞射極限 15
2-3-2 近場光學的原理 18
2-3-3 近場光學顯微儀工作模式 20
2-3-4 原子力顯微鏡結合近場光學顯微術的優點 23
第三章 實驗方法與光纖探針製作 24
3-1 實驗設備       25
3-1-1 DI3100 AFM簡介 27
3-2 光纖探針製作方式   28
3-3 彎式應用光纖探針的製備過程 32
3-3-1 直式光纖探針 33
3-3-2 彎式光纖探針 38
3-3-3 光纖探針鍍上金薄膜 40
3-3-4 掃描電子顯微儀(Scanning Electron Microscopy-SEM)   檢測探針 42
3-3-5 固定在矽基材上 43
3-4 光纖探針製作的結果與討論 44
3-5 光纖探針製作結論   49
第四章 AFM表面形態量測探討 50
4-1 掃描樣品的製備    51
4-1-1 直徑200nm聚苯乙烯奈米顆粒球 52
4-1-2 玻璃基板製備 53
4-1-3 纖維母細胞培養於PDMS基板上 56
4-1-4 氮化鎵量子井發光二極體(GaN) 58
4-2 光纖探針應用於實際掃描結果與討論 59
4-2-1 掃描直徑200nm顆粒球 59
4-2-2 掃描玻璃基板 66
4-2-3 掃描纖維母細胞培養於PDMS基板上 67
4-2-4 掃描氮化鎵量子井發光二極體 69
4-3 AFM表面形貌量測探討結論 71
第五章 SNOM近場光學影像初步探討 72
5-1 近場光學系統簡介   72
5-1-1 光源和照明光路 73
5-1-2 收集光路和光探測器 73
5-2 實驗系統架構     74
5-3 光纖探針角度與光穿透率間的關係 76
5-4 氮化鎵量子井發光二極體的光學特性研究 78
第六章 結論與建議 81
6-1 結論         81
6-2 建議         82
參考文獻 83
余政峰。2003。奈米金屬薄膜表面電漿量子的近場光學量測,國立臺灣海洋大學光電科學研究所,碩士論文。
林志維。2006。大面積陣列式氮化鎵發光二極體之研製與分析,國立中央大學電機工程研究所,碩士論文。
林鶴南、李龍正、劉克迅。1985。科儀新知,17(1)89。
林明彥、洪紹剛、阮基晏、劉瑋哲、蘇揚智、應雄。2006。科儀新知,27(5),151 。
陳泰祥。2004。氮化銦鎵與氮化鎵量子井發光二極體的光學特性研究,中原大學應用物理系研究所,碩士論文。
陳吉良、林世明、林良平。2004。科儀新知,25(5),139 。
黃貞翰。2006。探針強化近場掃描式光學顯微鏡之研製,國立成功大學工程科學研究所,碩士論文。
張樹霖。2000。近場光學顯微鏡及其應用,科學出版社。
蘇健穎、林宇軒。2004。科儀新知,25(4),138。
蕭ㄧ清、林奇宏。2005。科儀新知,27(3),149 。
Abbe, E.. 1873. Beitrage zur Theorie des Mikroskops und der mikroskopischen Wahrnehmung, Archiv. F. Mikroshop. 9, 413.
Ash, E.A., Nicholls, G.. 1972. Super-Resolution Aperture Scanning Microscope. Nature, 237, 510.
Betzig, E., Trauman, J., Harris, T.D., Winer, T.S., Kostelak, R.L.. 1991. Breaking the Diffraction Barrier: Optical Microscopy on a Nanometric Scale. Science, 251, 1468.
Betzig, E., Chichester, R.J.. 1992. Single Molecules Observed by Near-Field Scanning Optical Microscopy. Science, 262, 1422.
Binnig, G., Rohrere, H., Gerber, C., Weibel, E.. 1982. 7X7 Reconstruction on Si(111) Resolved in Real Space. Phys. Rev. Lett., 49, 57.
Binnig, G., Quate, C. F., Gerber, C.. 1986. Atomic Force Microscopy. Phys. Rev. Lett., 56930.
Butt, H. J., Cappella, B., Kappl, M.. 2005. Force measurements with the atomic force microscope: Technique, interpretation and applications. Surface Science Reports 59 , 1–152.
Chen, S. H., Hsiungb, H. C., Suc, W. B., Tsaid, D. P.. 2006. Convenient near-field optical measurement and analysis of polystyrene spheres. Vacuum 81, 129–132,
Courjon, D., Bainier, C.. 1994. Near field microscopy and near field optics. Rep. Prog. Phys. 57, 989-1028.
Frey, H. G., Witt, S., Felderer, K., Guckenberger, R.. 2005. High-Resolution Imaging of Single Fluorescent Molecules with the Optical Near-Field of a Metal Tip. Phys. Rev. Lett., 93-20,
Harootanian, A., Betzig, E., Isaacson, M. Lewis, A.. 1986. Super resolution fluorescence near-field scanning microcopy. Appl. Phys. Lett., 49, 674.
Hoffmann, P., Dutoit, B., Salathe, R. P.. 1995. Comparison of mechanically drawn and protection layer chemically etched optical fiber tips. Ultramicroscopy 61, 165-170.
Gerton, J. M., Wade, L. A., Lessard, G.A., Ma, Z., Quake, S. R.. 2004. Tip-Enhanced Fluorescence Microscopy at 10 Nanometer Resolution. Phys. Rev. Lett., 93, 18.
Lambelet, P., Sayah, A., Pfeffer, M., Philipona, C., Fabienne, M. W.. 1998. Chemically etched fiber tips for near-field optical microscopy: a process for smoother tips. Appl. Opt., 37, 31.
Lin, H. N., Lewlomphaisarl, U., Chen, S. H., Lee, L. J.. 1998. Construction of a dual mode scanning near-field optical microscope based on a tapping mode atomic force microscope. Review of scientific instruments, 69, 3843.
Muramatsu, H., Chiba, N., Yamamoto, N., Homma, K.. 1998. Multi-functional SNOM/AFM probe with accurately controlled low spring constant. Ultramicroscopy, 71, 73-79.
Maria, G.P., Tate, T., Chen, Y.. 1995. Gold-coated parabolic tapers for scanning near-field optical microscopy: fabrication and optimization. Ultramicroscopy, 61, 155-163.
O’Keefe, J.A.. 1956. Letters to the Editor. J. Opt. Soc. Am., 46, 359.
Pohl ,D.W., Donk, W., Lanz, M.. 1984. Optical stethoscopy: image recording with λ/20. Appl. Phys. Lett., 44, 651.
Reddick, R.C., Warmack, R.J., Ferrell, T.L.. 1989. New form of scanning optical microscopy. Phys. Rev., B39, 767.
StÖckle, R., Fokas, C., Deckert, V., Zenobi, R.. 1999. High-quality near-field optical probes by tube etching. Appl. Phys. Lett., 75, 160-162.

Synge, E. H.. 1928. A suggested method for extending microscopic resolution into the ultra-microscopic region. Philos. Mag., 6, 356.
Vigoureux, J. M., Depasse, F., Girard, C.. 1992. Superresolution of near-field optical microscopy defined from properties of confined electromagnetic waves. Appl. opt., 31, 3036.
Valaskovic, G. A., Holton, M., Morrison, G. H.. 1995. Parameter control, characterization, and optimization in the fabrication of optical fiber near-field probes. Appl. Opt., 34, 7.
Yakobson, B.I., Moyer, P., Paesler, M. J.. 1993. Kinetic limits for sensing tip morphology in near-field scanning optical microscopes. Appl. Phys., 73, 7984.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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