近來對奈米材料之研發已蔚為風潮，然對奈米物質性質之精確測量，為研究奈米
材料之特性，及開發往後之可能運用的重要基礎工作。以「奈米物質性質測量」
而言，下列儀器設備為必備之工具，其量測與分析方式可概分為：

（一）型態分析：使用電子顯微鏡觀察奈米材料的型態：

（1）常見的有觀察二維的穿透式電子顯微鏡，利用加速電子與材料電子密度
     交互作用，產生明暗對比來顯像來成像。

（2）掃描式電子顯微鏡則可以利用收集電子的背向散射，觀察材料三度空間的形體。

（3）掃描試探針顯微鏡，如穿隧電流顯微鏡與原子力顯微鏡均具有多功能化的針尖
探測系統，可以觀察奈米表面的三維型態，兩者工作原理類似，當極微小的探測
針尖與物質表面接觸時，前者利用穿隧電流的差異，後者利用物質間凡得瓦力的震盪
，探測物質表面的粗糙度，唯穿隧電流的測量一般需為導体。

（4）共軛焦顯微鏡，當材料具有發光性質，例如半導體型奈米材料（Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族）
，可給予激發光後，偵測材料的放光，進而得知材料的形體。

（5）X射線與近場光學顯微鏡亦可達到奈米級的影像分析。

（二）表面分析：表面分析的儀器有許多種類，大多為著重光譜的分析技術，
藉光譜分析材料表面修飾的官能基：

（1）紫外-可見光光譜儀，ㄧ般有機分子具吸收特性，可以藉此鑑定表面的官能基，
由於ㄧ些金屬奈米粒子也具有吸光效應，藉由激發奈米尺度下外層電子的躍遷而產生
共振吸收。

（2）螢光光度計則是測量奈米材料上發光團分子的放光，例如染料或芳香族分子。

（3）紅外光光譜儀與拉曼光譜儀可偵測表面分子的伸張掁動吸收。

（4）核磁共振光譜儀可以鑑定材料表面的有機分子。

（5）X光光電子光譜與歐傑電子（Auger electrons）亦可以測得表面結構。

（三）特性分析：

（1）具有磁流體性質的奈米粒子可以由超導量子干涉磁化儀（SQUID）來得知磁滯曲線。

（2）穆斯堡爾譜（Mössbauer spectroscopy）觀測鐵離子的價數。

（3）發光性材料可以藉由光激發放光、電激發放光和陰極射線激發放光來量測能階
的能帶，這類型儀器的差異在於激發源的不同。


此外，結合最近發展的偵測新方法，運用特殊設計的光譜影像工具，可用來量測
單一奈米粒子、單根奈米線、以及晶形或非晶形狀態下之奈米物質結構之影像。
另外針對單一奈米粒子或單根奈米線之光學、力學、電學、磁學等特性之量度，
均為現階段對「奈米物質性質測量」發展方向之新趨勢。