July 16, 2008

Fei Yu Resume

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February 20, 2008

SEM简介

1. 光学显微镜以??光为介质,电?显微镜以电??为介质,由于电??波长远较??光?,故电?显微镜分辨率远比光学显微镜高。光学显微镜放大?率最高?有约1500?,扫???显微镜?放大到10000?以上。万客化工在线b"Gb)p3W.v!l

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2. 根?de Broglie波动?论,电?的波长仅与加速电压有关:万客化工在线'JZI.^L s
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eoWyU[!Y0在 10 KV 的加速电压之下,电?的波长仅为0.12Å,远低于??光的4000 - 7000Å,所以电?显微镜分辨率自然比光学显微镜优越许多,但是扫???电?显微镜的电??直径大多在50-100Å之间,电?与原?核的弹性散射 (Elastic Scattering) 与?弹性散射 (Inelastic Scattering) 的??应体积?会比原有的电??直径增大,因此一般穿??电?显微镜的分辨率比扫???电?显微镜高。

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1e3v`\{03. 扫???显微镜有一??特色是具有超大的景深(depth of field),约为光学显微镜的300?,使得扫???显微镜比光学显微镜更适?观察表?起?程度较大的样?。

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wbWxF`?:?04. 扫???电?显微镜,其系统设计由上而下,由电?枪 (Electron Gun) ?射电??,?过一组??镜?焦 (Condenser Lens) ?焦?,用?蔽孔径 (Condenser Aperture) 选择电??的尺寸(Beam Size)?,通过一组控制电??的扫??线圈,??过物镜 (Objective Lens) ?焦,打在样?上,在样?的上侧装有讯?接收器,用以择?二次电? (Secondary Electron) 或背?散射电? (Backscattered Electron) ??。

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hhC4~g5T^6p05. 电?枪的必?特性是亮度?高?电?能?散布 (Energy Spread) ??,目?常用的?类计有三?,钨(W)???六硼化镧(LaB6)???场?射 (Field Emission),??的??在电??大??电???电?稳定度?电??寿命等?有差异。

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6. 热游离方?电?枪有钨(W)???六硼化镧(LaB6)??两?,它是利用高温使电?具有足够的能?去克?电?枪??料的功函数(work function)能障而逃离。对?射电?密度有?大影?的??是温度和功函数,但因?作电?枪时?希望能以最低的温度??作,以?少??料的挥?,所以在 ?作温度???高的状况下,就需采用低功函数的??料???高?射电?密度。

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SX1n#sA N b3YT07. 价钱最便宜使用最普??的是钨??,以热游离 (Thermionization) ???射电?,电?能?散布为 2 eV,钨的功函数约为4.5eV,钨??系一直径约100µm,弯曲?V形的细线,?作温度约2700K,电?密度为1.75A/cm2,在使用中??的 直径??钨?的蒸???,使用寿命约为40~80?时。万客化工在线,|})N"yU.HZ3I8G

a sZ:F8fR"}08. 六硼化镧(LaB6)??的功函数为2.4eV,较钨?为低,因此?样的电?密度,使用LaB6??在1500K??达到,而且亮度更高,因此使用寿命便 比钨?高出许多,电?能?散布为 1 eV,比钨??好。但因LaB6在加热时活性很强,所以必须在较好的真空环境下?作,因此仪器的购置费用较高。

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9. 场?射?电?枪则比钨??和六硼化镧??的亮度?分别高出 10 - 100 ?,?时电?能?散布仅为 0.2 - 0.3 eV,所以目?市售的高分辨率扫???电?显微镜都采用场?射?电?枪,其分辨率?高达 1nm 以下。

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F P o+xmK`!Gp010. 场?射电?枪?细分?三?:冷场?射?(cold field emission , FE),热场?射?(thermal field emission ,TF),??基?射?(Schottky emission ,SE)万客化工在线5XEp3k-P0A

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11. 当在真空中的金属表??到108V/cm大?的电?加速电场时,会有?观数?的电??射出?,此过程??场?射,其原?是高电场使电?的电?障?产生 Schottky效应,亦?使能障宽度?窄,高度?低,因此电??直接"穿隧"通过此狭窄能障并离开阴?。场?射电?系从很尖?的阴?尖端所?射出?,因 此?得?细而?具高电?密度的电??,其亮度?达热游离电?枪的数百?,或甚至??。万客化工在线V;u%h+p&^%o

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12. 场?射电?枪所选用的阴???料必需是高强度??料,以能承?高电场所加诸在阴?尖端的高机械应力,钨?因高强度而?为较佳的阴???料。场?射枪通常以上下一 组阳??产生??电???焦??加速电?等功能。利用阳?的特殊外形所产生的?电场,能对电?产生?焦效果,所以??需?韦?罩或栅?。第一(上)阳?主 ?是改?场?射的拔出电压(extraction voltage),以控制针尖场?射的电?强度,而第二(下)阳?主?是决定加速电压,以将电?加速至所需?的能?。

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13. ?从?细的钨针尖场?射电?,金属表?必需完全干净,无任何外???料的原?或分?在其表?,?使?有一个外?原??在表?亦会?低电?的场?射,所以场? 射电?枪必需??超高真空度,?防止钨阴?表?累积原?。由于超高真空设备价格?为高昂,所以一般除?需?高分辨率SEM,?则较少采用场?射电?枪。

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2F4wS4Sy014. 冷场?射?最大的优点为电??直径最?,亮度最高,因此影?分辨率最优。能?散布最?,故能改善在低电压?作的效果。为??针尖被外?气体?附,而?低场 ?射电?,并使?射电??稳定,冷场?射?电?枪必需在10-10 torr的真空度下?作,虽然如此,还是需?定时短暂加热针尖至2500K(此过程??flashing),以去除所?附的气体原?。它的?一缺点是?射 的总电?最?。万客化工在线2\5@ c~W

0X)t9AAPz015. 热场??电?枪是在1800K温度下?作,??了大部份的气体分??附在针尖表?,所以?除了针尖flashing的需?。热?能维?较佳的?射电?稳定 度,并能在较差的真空度下(10-9 torr)?作。虽然亮度与冷?相类似,但其电?能?散布?比冷?大3~5?,影?分辨率较差,通常较?常使用。万客化工在线$@\)_k?L!_.h S

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16. ?基?射?的?作温度为1800K,它系在钨(100)?晶上镀ZrO覆盖层,ZrO将功函数从纯钨的4.5eV?至2.8eV,而外加高电场更使电?障 ??窄?低,使得电?很容易以热能的方?跳过能障(并?穿隧效应),逃出针尖表?,所需真空度约10-8~10-9torr。其?射电?稳定度佳,而且? 射的总电?也大。而其电?能?散布很?,仅?逊于冷场?射?电?枪。其电??直径比冷?大,所以影?分辨率也比冷场?射??差一点。万客化工在线1xbX5S3? K d r{

;m_ i:C+q2Tz017. 场?射放大?率由25?到650000?,在使用加速电压15kV时,分辨率?达到1nm,加速电压1kV时,分辨率?达到2.2nm。一般钨?型的扫?? ?电?显微镜仪器上的放大?率?到200000?,实际?作时,大部份?在20000?时影?便?清楚了,但如果样?的表?形貌?导电度?适,最大?率 650000?是?以达?的。万客化工在线3Cv5y)z6y?9NC

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18. 由于对真空的?求较高,有些仪器在电?枪???镜部份?备了3组离?泵(ion pump),在样?室中,?置了2组扩散泵(diffusion pump),在机体外,以1组机械泵负责粗抽,所以有6组大???的真空泵?达?超高真空的?求,?外在样??有以液?氮冷?的冷阱(cold trap),??助??样?室的真空度。

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&xbL;j7mq8{M019. 平时?作,若?将样?室真空亦??在10-8pa(10-10torr),则抽真空的时间将?长而?低仪器的便利性,更增加仪器购置?本,因此一些仪器设 计了阶段?真空(step vacuum),亦?使电?枪???镜?样?室的真空度???低,并分?三个部份?读?真空计读数,如此?将样???在真空度10-5pa的环境下??? 作。平时待机或更?样?时,为防止电?枪污染,皆使用真空阀(gun valve)将电?枪???镜部份与样?室隔离,实际观察时?打开使电??通过而打击到样?。

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20. 场?射?电?枪的电?产生率与真空度有密切的关系,其使用寿命也?真空度?差而急剧缩短,因此在样?制备上必须?常注?水气,或固定用的碳胶或银胶是?烤干,以?在观察的过程中,真空陡然?差而影???寿命,甚至系统当机。万客化工在线8e0q(x5r0s$Mo wT

.fWv&wlC021. 在电?显微镜中须考虑到的?差(aberration)包括:?射?差(diffraction aberration)????差(spherical aberration)?散光?差(astigmatism)?波长散布?差(?色散?差,chromatic aberration)。

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22. ??差为物镜中主?缺陷,?易校正,因??离?镜光轴之电????折较大,其??点较沿轴电????之高斯??平?(Gauss image plane)??镜为近。万客化工在线@&^+|+rxV1P"h

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23. 散光?差由?镜?场?对称而?,使电??在二互相垂直平?之?焦?在??点上。散光?差一般用散光?差补?器(stigmator)产生与散光?差大?相??方?相??的?差校正,目?电?显微镜其?光镜?物镜?有一组散光?差补?器。

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"yawDQ,DPoPj7ax024. 光圈?射?差(Aperture diffraction):由于电??通过?光圈电??产生?射现象,使用大光圈?以改善。万客化工在线q;T#jlkr[ h

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25. 色散?差(Chromatic aberration):因通过?镜电??能?差异,使得电???焦?并?在?一点上。

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-bD"X8Ux:?q"m v026. 电??和样?作用体积(interaction volume),作用体积约有数个微米(μm)深,其深度大过宽度而形状类似梨?。此形状乃?于弹性和?弹性碰撞的结果。低原??的??料,?弹性碰撞较? 能,电?较易穿进??料内部,较少?边侧碰撞,而形?梨?的颈部,当穿?的电?丧失能???较低能?时,弹性碰撞较?能,结果电?行进方????侧边而形?较 大的梨形区域。万客化工在线(Pb @w0u3u9@A5?([

*z'BSU9BL027. 在固定电?能?时,作用体积和原?????比,乃因弹性碰撞之截?积和原???正比,以致电?较易??离原?途径而?能深入样?。万客化工在线7N:YC S#_ Cv-r

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28. 电??能?越大,弹性碰撞截?积越?,电?行走路径倾?直线而?深入样?,作用体积?大。万客化工在线-r.yM"e_ {[

*@{ kV"e9c3N1Mb029. 电??和样?的作用有两类,一为弹性碰撞,几乎没有?失能?,?一为?弹性碰撞,入射电??会将部份能?传给样?,而产生二次电??背?散射电??俄歇电 ??X光?长波电?放射?电?-空?对等。这些信??供SEM?用者有二次电??背?散射电??X光?阴??光??收电??电??引起电?(EBIC) 等。

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30. 二次电?(Secondary Electrons):电??和样?作用,?将传导能带(conduction band)的电?击出,此?为二次电?,其能?约 < 50eV。由于是低能?电?,所以?有在?离样?表?约50~500Å深度范围内所产生之二次电?,?有机会逃离样?表?而被侦测到。由于二次电?产生的 数?,会?到样?表?起?状况影?,所以二次电?影??以观察出样?表?之形貌特?。

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31. 背?散射电?(Backscattered Electrons):入射电?与样???生弹性碰撞,而逃离样?表?的高能?电?,其动能等于或略?于入射电?的能?。背?散射电?产生的数?,会因样 ?元素?类??而有差异,样?中平?原??越高的区域,释放出?的背?散射电?越多,背?散射电?影?也就越亮,因此背?散射电?影?有时?称为原??对 比影?。由于背?散射电?产生于?样?表?约5000Å的深度范围内,由于入射电?进入样?内部较深,电??已被散射开?,因此背?散射电?影?分辨率? ?二次电?影?。万客化工在线vq9E U)Iu

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32. X光:入射电?和样?进行?弹性碰撞?产生连续X光和特?X光,?者系入射电??速所放出的连续光谱,形?背景决定最少分?之?,?者系特定能阶间之能?差,?藉以分??分元素。

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)u o4wI@yKA033. 电??引致电?(Electron-beam induced Current , EBIC):当一个p-n接?(Junction)?电??照射?,会产生过多的电?-空?对,这些载?扩散时被p-n接?的电场收集,外加线路时?会产生电?。

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34. 阴??光(Cathodoluminescence):当电??产生之电?-空?对?结?时,会放出??波长电?波,此为阴??光(CL),????料?出??颜色之光。万客化工在线9IWI:j uJ ]|@

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35. 样?电?(Specimen Current):电??射到样?上时,一部份产生二次电??背?散射电?,?一部份则留在样?里,当样?接地时?产生样?电?。

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36. 电?侦测器有两?,一?是闪?计数器侦测器(Scintillator),常用于侦测能?较低的二次电?,?一?是固?侦测器(solid state detector),则用于侦测能?较高的??射电?。

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TOY1j0d037. 影?电?显微镜影??质的因素:万客化工在线*Dn:G4_w)^

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A. 电?枪的?类:使用场?射?LaB6或钨?的电?枪。万客化工在线 dPG1y7t"~;U

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B. 电??镜的完美度。

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C. 电??镜的型?: In-lens ,semi in-lens, off-lens

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D. 样?室的?净度: ??粉尘?水气?油气等污染。

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1h@E\tbD3P-m[Gs0E. ?作?件: 加速电压?工作电??仪器调整?样?处??真空度。

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F. 环境因素: 振动??场?噪音?接地。万客化工在线)YJ3O~W"v(kPM[d;Vx

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38. 如何?好SEM的影?,一般由样?的?类和所?的结果?决定观察?件,调整适当的加速电压?工作?离 (WD)?适当的样?倾斜,选择适当的侦测器?调整?适的电??电?。万客化工在线Uv+YGVdv}W

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39. 一般?说,加速电压??高,电??波长越短,?论上,?考虑电??直径的大?,加速电压愈大,?得到愈?的?焦电??,因而??高分辨率,然而??高加速电压?有一些??忽视的缺点:

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R"v S(]6WGOs/ef0A. 无法看到样?表?的微细结构。

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B. 会出现?寻常的边缘效应。

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6o!bN?5lnP0C. 电?累积的?能性增高。

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[{X.Q x:L*rc V0D. 样??伤的?能性增高。

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#Q&d'p(s?0因此适当的加速电压调整,??获得最清晰的影?。万客化工在线#o D0M2Y)T(\w1T3|!W(s

H'E6l-B}{;C040. 适当的工作?离的选择,?以得到最好的影?。较短的工作?离,电?讯?接收较佳,?以得到较高的分辨率,但是景深缩短。较长的工作?离,分辨率较差,但是影?景深较长,表?起?较大的样??得到较?匀清晰的影?。

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41. SEM样?若为金属或导电性良好,则表??需任何处?,?直接观察。若为?导体,则需镀上一层金属膜或碳膜??助样?导电,膜层应?匀无明显特?,以??干 扰样?表?。金属膜较碳膜容易镀,适用于SEM影?观察,通常为Au或Au-Pd?金或Pt。而碳膜较适于X光微区分?,主?是因为碳的原??低,?以? 少X光?收。万客化工在线F;l eOr{^

'j4u/a#W}?042. SEM样?制备一般原则为:万客化工在线&a:C.N,P!v&vs p/o

@0V7h(\zg)[4w0A. 显露出所欲分?的?置。

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7g Vc6{q&e%~H {0B. 表?导电性良好,需能排除电?。万客化工在线9Pkh"yXPFox

%H2{G:SOJ0C. ?得有?动的粉末或碎屑(以??抽真空时粉末飞扬污染镜柱体)。万客化工在线'j8U]uw}8Z`9B{

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D. 需?热,?得有熔?蒸?的现象。万客化工在线gSfb&hp"c L

万客化工在线.W/f5s/~:KEX5Y
E. ?能?液状或胶状物质,以?挥?。万客化工在线cU*HgUx"O

aJ!S| cJUzZ0F. ?导体表?需镀金(影?观察)或镀碳(?份分?)。万客化工在线3] D {$] Z4Ko$]E

万客化工在线7XlkE9GYZ
43. 镀导电膜的选择,在放大?率低于1000?时,?以镀一层较厚的Au,以??高导电度。放大?率低于10000?时,?以镀一层Au?增加导电度。放大?率 低于100000?时,?以镀一层Pt或Au-Pd?金,在超过100000时,以镀一层超薄的Pt或Cr膜较佳。万客化工在线v8Mt7R S(Y

x'Sud:FvM;x5k044. 电??与样?作用,当内层电?被击出?,外层电?掉入原?内层电?轨?而放出X光,??原??,??能阶电?所产生的X光??相?,称为特?X光,分?特?X光,?分?样?元素?份。

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!{yvK]d3eG045. 分?特?X光的方?,?分?特?X光的能?分布,称为EDS,或分?特?X光的波长,称为WDS。X光能谱的分辨率,在EDS中约有100~200eV的 分辨率,在WDS中则有5~10eV的分辨率。由于EDS的分辨率较WDS差,因此在能谱的解?上,较易产生?迭的情形。

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46. 由于电??与样?作用的作用体积(interaction volume)的关系,特?X光的产生和作用体积的大?有关,因此在平?的样?中,EDS或WDS的空间分辨率,??于作用体积的大?。

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November 29, 2007

finger print on black friday 2007

Jackson, MS take the finger print for 485 on Nov 23 2007 (black friday).

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October 9, 2007

Consecutive Reaction Model for the Pyrolysis of Corn Cob

Submit to Transactions of the ASABE on 10 16 2007.
Manuscript No. FPE-07232-2007.

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October 2, 2007

H1B

prepare for H1B application from Oct
Start from Apr 2008 to Feb 2009

Posted by yuxxx069 at 11:11 AM

NIW 485

receive notice from USCIS for 485 and 765 on Oct 1 2007

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September 27, 2007

Fei YU' Resume

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Posted by yuxxx069 at 1:57 PM

August 31, 2007

Submit paper to Transactions of the ASABE today

paper: microwave pyrolysis of corn stover
Aug 31 2007

Posted by yuxxx069 at 4:14 PM

August 29, 2007

Settle down at mississippi state university

department of forest products.

Posted by yuxxx069 at 3:50 PM

August 10, 2007

PostDoctoral assistant at MSU

Department of Forest Products
Mississippi State University

Box 9820
Mississippi State, MS, 39762

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