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1.掃描式電子顯微鏡 運作:

本年度機台運作狀況一切均屬正常,並且預計於五月初進行年度維護工作,維護工作內容:

試片預抽室、試片推桿、機台主腔體清潔及保養。維護工作進行時間預計七至十天,工作結束 後立即開放正常上機使用。

管理:

儀器自行上機使用部分目前僅開放給通過 Qualify 的同學預約。

委託操作部分目前開放星期一至星期五每日下午兩點至五點由專門人員來為送件者服務。

在儀器實驗室內訂有管理規則、訓練及考試規則。

學生如自行操作需遵守下列事項:

1. 碩士班一年級需先通過本系 Hitachi 燈絲型 SEM 考核,才可申請 JSM-6500F 熱場發射型訓練 三次。

2. 如有在外校外系取得相同廠牌型號儀器者,欲申請訓練儀器者請先附上該項儀器負責教授或 研究員親筆簽名證明,申請通過尚需接受三次訓練。否則一律需接受五次訓練。

3. 通過 JSM-6500F 熱場發射型考核者,自考核過當日算起,使用者需於六各月內自行上機使用 一次(視使用記錄簿為依據)。否則需重新接受三次訓練及重新考核。

服務情形:

自行上機操作及委託送件部分服務情形一切正常。

檢討:

本儀器負責教授認真管理之下一切狀況均正常良好。

2.歐傑微探能譜儀 運作:

目前交大貴儀中心之歐傑能探微譜儀從94年三月裝機測試完成開放之後,即開始提供貴儀 委外服務,此SAM系統具有場發射電子源之電子槍(Field Emission Gun, FEG),主要功能為歐 傑表面定性分析 (Survey Scan)、歐傑電子微區分析(Auger Point)、歐傑電子元素影像掃瞄(Auger

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Mapping)、XPS 化學態/成分分析,附設X光光電子能譜儀(X-ray Photoelectron Spectroscopy, XPS)及離子束控制系統,可有助於絕緣體表面化態的分析與精確控制做縱深濺射(sputtering)

位置之裝置。

管理、服務情形:

目前此分析機台由一位機台操作員及兩位博士班助教共同負責提供機台維護、使用執照訓 練、對外委託服務。除了每週一為固定機台維護時間,對外服務時段現階段為每週二、四全天 及三、五早上,共六個時段,另提供兩個時段提供校內外博士班學生使用執照之訓練。其餘時 段為持照學生所可以自行操作使用時段。目前經訓練已持 B 級使用執照之博士班學生共六位。

由於此機台為 94 年三月加入貴儀的服務行列,因校外及外系多數不知本儀器,初期使用 者以本系學生佔多數,後經宣導,始提升機台運作狀態及對外委託服務績效,去年度下半年預 約此儀器分析之使用者(見表一)大幅提昇。

檢討:

由於此部儀器於 92 年底購置,93 年十二月裝機,故儀器因初裝機處不穩定狀態,且儀器 所置放之工程六館亦為新館落成,館內配電裝置系統設計不良,造成機台頻頻跳機而損傷電子 槍,也因此多次更換電子槍,其間儀器無法正常運作,而致使對外服務績效不佳。經與廠商討 論之後,改善實驗室內配電裝置。

除此,儀器今年度尚有兩次重大維修,一為 FC power supply 電子基板故障送回英國 VG 原 廠維修以及 stage z-軸軸承彎曲,致使停機進行儀器內部零件拆除維修。

由於去年度為第一年開放委託操作服務,大多數使用者之著述尚未發表或已接受尚未發 表,因此估計使用此儀器發表之論文篇數約為 12 篇。

表一:

明道管理學院應用科 技研究中心

國立清華大學化學工 程學系(所)

國立交通大學材料 科學與工程學系(所)

逢甲大學材料科學 與工程學系 東海大學環境科學系 國立清華大學奈米與

微系統中心

國立交通大學電子 物理學系(所)

逢甲大學材料科學 與工程學系

長庚大學生化與生醫

在本年度(94/1~94/12)中,穿透式電子顯微鏡(TEM, EDS)儀器的總服務績效為:服務時數 878.5 小時、服務件數 586 件、服務費用達 1,022,220 元。

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國立交通大學材料科學與工程學系 國立臺灣大學物理學系暨研究所 國立交通大學材料科學與工程學系(所) 國立臺灣科技大學化學工程系 國立交通大學應用化學系 國立臺灣師範大學化學系(所) 國立交通大學應用化學系(所) 國立聯合大學材料科學工程學系 國立成功大學化學工程學系(所) 逢甲大學材料科學與工程學系 國立成功大學機械工程學系(所) 逢甲大學材料科學學系

國立清華大學化學工程學系(所) 遠東技術學院化學工程科 國立清華大學化學系(所) 黎明技術學院化學工程系(科) 國立清華大學材料科學工程學系(所)

總計 33 個單位,93 位具有國科會計劃補助者使用。

相關的應用包括:電子元件製程領域--觀察薄膜界面情況、磊晶成長情形、成分分佈,從而 找出實驗條件對於鍍膜良窳的影響;奈米材料領域--奈米管、奈米線、奈米顆粒的尺寸估量與型 態觀察,藉以了解其生成因素或結晶程度,掌握其催化效果與光電特性;金屬合金與複合材料 領域--觀察試片微細組織與缺陷分析,結合結晶資訊與元素組成,釐清相變化的情形並探討微 觀結構與機械行為的關係。

在本年度(94/1~94/12)因機台搬新館前後有兩個月時間機台暫停服務,因此服務時數較去 年略減。

隨著奈米科技及各材料領域的蓬勃發展,預期需要 TEM 分析的使用者將會增加,而只要 設備能夠正常運作,本實驗室定能充分發揮儀器的功能,努力滿足預約使用者的需求,提供有 用的分析服務。未來希望能更新相關組件,以維持正常運作。

4.掃描探針顯微鏡/奈米壓痕儀

(Scanning Probe Microscope/ Nano-indentation Probe) 一、儀器功能簡介

描探針顯微鏡(SPM),目前運作狀況良好,主要功能為分析材料表面形貌。本機型為接觸式 (contact mode),利用探針之針尖與待測物表面之原子力交互作用,使探針懸臂產生偏折,此時 用特殊微小之雷射光照射探針臂背面,被探針臂反射之雷射光以 photo diode (雷射光相位偵

檢器)來記錄雷射光被探針臂偏移的變化。將此訊號經由電路計算,回饋至掃描裝置上,來控 制探針與待測物的相對位置。若此時探針與待測物之間作相對之 X 及 Y 軸掃描,則系統可得 到 X ,Y,Z 三軸之訊號,將此 X,Y,Z 三軸之訊號處理後,即可得到待測物之立體影像。

Contact mode AFM 與材料表面之作用力約 10-6 至 10-9 牛頓。

目前本儀器使用兩種掃描器,其掃描最大範圍為 15m x 15m和 125 m x 125 ,可m 以放置的試片尺寸約為 10 mm x 10 mm x 5 mm。如果配合良好的防震桌,可再加裝更小的掃描 器,如 0.4 m x 0.4  ,則可以觀察表面原子排列狀況。此種精密微小掃描器尚待購買。視m 觀察面積之大小及精準度,可以選用不同的掃描器。圖像可以經由影像處理軟體分析其表面粗 糙度,晶粒形狀大小及分佈等。

奈米壓痕儀 (NIP, or nano-indentation probe)系統,主要是以鑽石探針安裝在一特別基座上,

以代替原來 SPM 探針。主要功能是量測薄膜機械性質,例如硬度、楊氏係數、磨擦係數、塑 性行為、等等性質。目前並無其他實用的儀器可以評估薄膜微小區域之機械性質,亦即可以評 估薄膜機械性質之分佈,它是近年來發展出來的量測技術,這也是本貴重儀器最大的特色。它 亦具觀察表面形貌之功能、但不如掃描探針顯微鏡(SPM)之解析度。

二、本年度工作重點

1.學期間舉辦 AFN 及 NIP 的訓練課程,相關的訓練公告皆公佈在材料系的公佈欄內,有須要的 使用者(包含外系、外校的使用者),可自行在公告表單上填寫資料,儀器助教會根據資料聯 絡及安排上機講解及實際操作訓練的時間。訓練課程結束後,亦可安排上機練習的時間,及 上機操作考核。通過考核者即可預約自行操作的時段。本儀器除每週 5 個固定時段的委託操 作外,其餘皆為自行操作時段。 本儀器鼓勵經常使用者,參加訓練課程取得自行操作資格。

2.接受本校、外校及民間機構的委託測試案件。

3.由於本儀器的委託送件者大多為遠距地區的學校,為了能免除送件者的舟車勞頓,可接受郵 寄樣品,而預約使用者不必親自到場。此種委託方式技術員必須與送件者做充分的溝通,才 能準確的做到送件者所要的分析結果,再將結果以網路傳送方式傳給送件者。雖然工作時間 增加,但目前各使用者反應非常良好。未來此種委託方式將繼續進行。

三、服務成果

94 年 1 月 1 日至 94 年 12 月 31 日共計完成校內 336 件 250 小時,校外 490 件 329 小時,

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合計共 826 件 579 小時,總共收入為 NT$578,500 元,含 13,050 元的現金收入。因配合材料系 進行系館搬遷,在一月中旬至三月暫停對外的委託服務,於四月時才重新開放對外的委託服務,

因此本年度的績效較以往下降。

本儀器的外校使用者在 94 年度約佔 60 %。

由於 SPM 的發展非常快速,應用領域推陳出新,新材料的開發研究(如奈米科技)都能 應用得上,所以不論學術研究機構或是業界,自行投資購買類似儀器者,愈來愈多。這也是本 儀器之使用與推廣所得的成果之一。

應化系儀器:

1.氣相層析質譜儀(GC-MS)

本儀器由應用化學系於民國八十一年購置,總經費約六百萬元,為一四極式質譜儀,另配 有 HP 之氣相層析儀,可提供 EI、FAB 及 GC-MS 等多種服務項目,本年度該儀器除週一上午進 行一到二小時的例行校正維護外,依使用者需求將週一至週五共十個時段(每次四小時)全部開放 使用,可提供化合物的分子量、結構式鑑定分析及混合物的氣相層析/質譜分離鑑定,以充分配 合使用者的需求,提供最即時完整的測試結果。

為提昇服務績效,本儀器除提供交大應化系、材料系、生科系等校內研究群測試分析樣品 外,並積極利用文宣及電子郵件等方式拓展校外服務範圍,對於外校使用者給予優先服務,並

為提昇服務績效,本儀器除提供交大應化系、材料系、生科系等校內研究群測試分析樣品 外,並積極利用文宣及電子郵件等方式拓展校外服務範圍,對於外校使用者給予優先服務,並

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