扫描电子显微学及在纳米技术中的应用(精)/当代科学前沿论丛

在过去的10年中，纳米技术的飞速发展使得扫描电子显微镜成为了一种分析和构建新纳米材料、结构和器件不可缺少的有力的工具。新纳米材料的发现需要通过先进的分析技术和技能来获取高质量的图片，从而帮助我们理解纳米结构，以达到改进合成方法和提高性能的目的。例如场发射枪、背散射电子的探测、X射线元素的图像化等，已经很大程度地提高了扫描电子显微镜在纳米材料分析中的应用。除了分析功能之外，扫描电子显微镜可以与最新发展起来的测控技术相结合，实行原位纳米器件的加工、制造和性能表征。这些技术包括纳米材料的操控、电子刻蚀、聚焦离子束微加工等。虽然这些技术仍在发展之中，但它们已开始广泛应用于纳米研究的各个领域。

周维列博士，1993年毕业于中国科学院物理研究所。1994一1997年先后在日本精密陶瓷材料研究所(JFCC)和美国凯斯西部保留大学(CWRU)从事电子显微学博士后研究。1998年至今任美国新奥尔良大学(LJNO)先端材料研究所(AMRI)电镜室主任。从事电子显微镜在材料中的应用近20年，获美国自然科学基金(NSF)和美国国防部先端研究项目(DARPA)等多项资助。现为美国电子显微学会和材料学会会员。
王中林博士，美国佐治亚理工学院(Georgia Institute of TechnoIogy)终身教授、校董事讲席教授(Regents’Professor)、纳米结构表征和器件制造中心主任，中国国家纳米科学中心海外主任，美国物理学会资深会员(Fellow)。荣获美国显微镜学会1999年巴顿奖章，佐治亚理工学院2000年和2005年杰出研究奖，2005年Sigma Xi学会持续研究奖，2001年S．T．Li奖金(美国化学学会)，美国自然科学基金会CAREER基金。他是1992--2002年10年中纳米科技论文引用次数世界个人排名前25位作者之一，其学术论文已被引用10000次以上。

Chapter 1 Fundamentals of Scanning Electron Microscopy
1.1 Introduction
1.2 Configuration of scanning electron microscopes
1.3 Specimen preparation
1.4 Conclusion
References

Chapter 2 Electron Backscatter Diffraction(EBSD)Technique and Materials Characterization Examples
2.1 Introduction
2.2 Data measurement
2.3 Data analysis
2.4 Applications
2.5 Current limitations and fur
2.6 Conclusion
References

Chapter 3 X-ray Microanalysis in Nanomaterials
3.1 Introduction
3.2 Monte Carlo modeling of nanomaterials
3.3 Case studies
3.4 Conclusion
References

Chapter 4 Low kV Scanning Electron Microscopy
4.1 IntrOductlon
4.2 Electron generation and accelerating voltage
4.3 Why use low kV?
4.4 Using low kV
4.5 Conclusion
References

Chapter 5 E-beam Nanolithography Integrated with Scanning Electron Microscope
5.1 Introduction
5.2 Materials and processing preparation
5.3 Pattern generation
5.4 Pattern processing
5.5 Applications
5.6 Conclusion
References

Chapter 6 Scanning Transmission Electron Microscopy for Nanostructure Characterization
6.1 Introduction
6.2 Imaging in the STEM
6.3 Spectroscopic imaging
6.4 Three-dimensional imaging
6.5 Recent applications to nanostructure characterization
6.6 Future directions
References

Chapter 7 Introduction to ln-situ Nanomanipulation for Nanomaterials Engineering
7.1 Introduction
7.2 SEM Contamination
7.3 Types of nanomanipulators
7.4 End effectors
7.5 Applications of nanomanipulators
7.6 Conclusion
References

Chapter 8 Applications of FIB and DualBeam for Nanofabrication
8.1 Introductlon
8.2 Onboard digital patterning with the ion beam
8.3 FIB milling or CVD deposition with bitmap files
8.4 Onboard digital patterning with the electron beam
8.5 Automation for nanometer control
8.6 Direct fabrication of nanoscale structures
8.7 Conclusion
References

Chapter 9 Nanowires and Carbon Nanotubes
9.1 Introduction
9.2 Ⅲ-V compound semiconductors nanowires
9.3 Ⅱ-VI compound semiconductors nanowires
9.4 Elemental nanowires
9.5 Carbon nanotubes
9.6 Conclusion
References

Chapter 10 Photonic Crystals and Devices
10.1 Introduction
10.2 SEM imaging of photonic crystals
10.3 Fabrication of photonic crystals in SEM
10.4 Conclusion
References

Chapter 11 Nanoparticles and Colloidal Self-assembly
11.1 Introduction
11.2 Metallic nanoparticles
11.3 Mesoporous and nanoporous metal nanostructures
11.4 Nanocrvstalline oxides
11.5 Nanostructured semiconductor and thermoelectric materials
11.6 Conclusion
References

Chapter 12 Nano-building Blocks Fabricated through Templates
12.1 Introduction
12.2 Materials and methods
12.3 Nano-building blocks
12.4 Conclusion
References

Chapter 13 One-dimensional Wurtzite Semiconducting Nanostructures
13.1 Introduction
13.2 Synthesis and fabrication of one—dimensional nanostructures
13.3 One-dimensional metal oxide nanostructures
13.4 Growth mechanisms
13.5 Conclusion
References

Chapter 14 Bio-inspired Nanomaterials
14.1 Introduction
14.2 Nanofibers
14.3 Nanoparticles
14.4 Surface modification
14.5 Conclusion
References

Chapter 15 Cryo-Temperature Stages in Nanostructural Research
15.1 Introduction
15.2 Terminology used in cryo-HRSEM of aqueous systems
15.3 Liquid water，ice，and vitrified water
15.4 History of 10W temperature SEM
15.5 Instrumentation and methods
References

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