電子顯微鏡應用日益廣泛和重要尚淑屋王弘（山東大學晶體核料研究歷，濟南250100）第7屆亞太電子顯微鏡會議于2000年6月26日至30日在新加坡國際會議中心召開，會議由新加坡電鏡學會和新加坡國立大學主辦。會議主席是新加坡國立大學的MaryMab—LeeNg教授，出席會議的有來自中國、馬來西亞、日本、印度、美、英、法、德等20多個國家的400多名代表，中國代表有20多名，包括中科院院士李方華教授及中科院物理所、山東大學等單位的代表，顯示了中國在亞太電子顯微界的重要地位。隨著科學技術的不斷進步，材料和生物領域的研究工作已深入到細胞、分子、原子水平，電子顯微鏡的應用日益廣泛和重要。這次會議展示了電子顯微技術的最新進展及其在材料、生物領域的廣泛應用。會議共發(fā)表論文400多篇，內(nèi)容包括：電子顯微技術在薄膜材料、納米材料、金屬與半導體材料等材料領域及在生命科學、醫(yī)學、微生物領域的應用；電子顯微鏡的最新進展與發(fā)展前景。我們課題組承擔了國家863課題和自然科學基金課題，成功地制備了高質(zhì)量的BiTi0，BaTiO，MgTiO等鐵電，介電薄膜，共申請專利3項，已授權2項。4312 4王弘教授在會上發(fā)表了題為：“AStudyofTheGrowthMechanismandMicrostructureofFerroelectricBiTiOThinFilmsbyHRTEM”的論文，尚淑霞副教授發(fā)表了題為“TEMandAFMStudyofTheGrowthMechahismandMicrostructureofBiTiOThinFilmsandltsPhysicalProperties”的論文。文中報道了我們在鐵電薄膜的制備，微結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)等方面的研究成果。我們詳細地觀察分析了BiTi0和BiTiO薄膜的微結(jié)構(gòu)，包括原子層錯排列、. 4.3?128.8…7 .一 插入、多相交生等缺陷。鐵酸鉑薄膜中的這些種類的微結(jié)構(gòu)還未見到文獻報道，為第一次觀察到。我們的論文得到有關專家和學者的重視和好評，有多位學者表示愿與我們進行合作研究和交流。下面簡要介紹電鏡在材料科學的應用及電子顯微鏡的最新進展。l電鏡在材料科學的應用會議發(fā)表的有關材料科學研究的論文共268篇，主要有薄膜材料、納米材料、半導體材料、超導材料、金屬材料等。鐵電薄膜是當前國際上研究的重要材料之一，在集成鐵電學和集成光學領域有十分廣闊的應用前景，隨著研究的深入和器件的開發(fā)，薄膜的微結(jié)構(gòu)，界面和疇結(jié)構(gòu)的研究，日益重要和迫切，已成為當前鐵電薄膜研究的前沿課題和熱點。英國Cranfield大學的Dr.D.J.Barbre介紹了他的研究組用透射電鏡研究鐵電、介電薄膜中缺陷、第二相等的進展。他指出隨著器件尺寸日趨小型化，達到微米至納米尺度，因此采用TEM研究材料的完整性、外延性等已成為器件質(zhì)量控制的關鍵技術。比如新型微波濾波器和諧振器要求材料具有高的介電常數(shù)，且溫度系數(shù)為零，低的損耗。鈮酸鎂鋇是目前研究較多的材料之一，為了獲得單相、高質(zhì)量的材料，需要采用TEM去研究該材料中的缺陷與第二相。作者在電鏡圖像中發(fā)現(xiàn)了鈮酸鎂鋇中的雜相，如BaNO,BaNbO等，這些相的存在影響了鈮酸. 一一， … 99-X27-X? 5 45.鎂鋇的性能。必須通過制備工藝的改進去除這些雜相。鐵電薄膜PZT可用于制作熱釋電探測器，鐵電存儲器等器件。TEM在改進器件制備工藝中扮演重要角色，Dr.Darber等用TEM發(fā)現(xiàn)了過渡外延層PtP，并分析了其形成機理，這就為改進器件性能指出了方向。TEM可直接研究鐵3就疇結(jié)構(gòu)，疇穩(wěn)定性和運動，他發(fā)現(xiàn)在PZT薄膜中存在不穩(wěn)定的楔形鐵電疇且隨鋯含量的變化能觀察到雙電滯回線現(xiàn)象。香港科技大學的Dr.M.S.Altman報告了實時LEEM(LowEnergyElectronMi-croscopy)研究薄膜生長動力學和結(jié)構(gòu)的論文。為了制備高質(zhì)量的薄膜材料，薄膜品體生長過程的研究是非常重要的課題，特別是實時觀察和研究共晶體生長動力學具有重要的科學意義和實用價值。在LEEM中，樣品表面形貌由彈性背反射電子(能量低于50eV)成像，在這一能量范圍內(nèi)電子穿透深度被限于最上層表面原子。利用LEEM可方便地觀察到晶體表面三維成核，臺階推進和晶體生長，可分辨單層和多層原子臺階等生長過程。在納米材料方面，納米碳管是首先由電子顯微鏡發(fā)現(xiàn)的，其量子效應與碳管的直徑密切有關。因此，人們試圖制備尺寸最小的納米碳管。最初人們認為碳管的直徑應為C的直徑。最近有報道制備成功了C的富氏球，其直徑為0.5nm.在本次會議上，"日本的Dr.LUChangQin等人報道了最小尺寸的納米碳管。他們在一個多層壁的碳管的高分辨電鏡照片中發(fā)現(xiàn)最里層的碳管直徑為0.4nm，對應于C20球。它是由12個五邊形構(gòu)成的，碳原子之間的鍵角為108。.2°電子顯微鏡的最新進展會上有荷蘭的Philips公司，日本的JEOL公司，英國的LEO公司，美國的BIO—RAD公司等30多家公司參加展覽，展出了他們的最新電鏡產(chǎn)品和最新技術、軟件。有關公司還組織了workshops，對參加者作了制樣、操作等方面的講座。日本JEOL公司實地展示了通過因特網(wǎng)進行遠程電鏡操作和研究工作，我們用展會上的計算機通過因特網(wǎng)操縱遠在日本JEOL公司實驗室中的HRTEM電鏡，選擇觀察區(qū)域，移動樣品，改變放大倍數(shù)，就像在機器上操作一樣。圖像就顯示在展會的大屏幕上。有了這一遠程計算機操作系統(tǒng)，通過因特網(wǎng)，不同國家的科學家就可以共用一臺高性能的HRTEM電鏡，可以在各國的實驗室中共同進行電鏡實驗，討論、分析觀察到的圖像，共同操作，既高效又省時，省路費。LEO公司展示了他們的新的場發(fā)射SEM.其特點是在較低的電壓下可獲得高放大倍數(shù)的圖像。電鏡由計算機控制，操作非常方便。獲得的圖像存在計算機中，可以隨時打印出來或制作光盤保存。其樣品室較大，可放8—10個樣品。由計算機控制調(diào)換樣品，一個一個地觀察拍照，非常方便，省去了看完一個樣品必須打開樣品室，拿出來，再換新樣品，抽真空等繁雜而費時的操作。該公司的技術專家很友好，為我們帶的氧化物納米材料做了高倍SEM照片。