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材科系貴重儀器現況
本才料系現有各種材料分析貴重儀器
提供本校使用，除了材料系使用之 外，尚有應化、電工、電物、機械、 光電等系所使用。日前儀器分散在科 學二館、一館與工程二館，近期內將 從各個館舍遷移至新建之工程六館， 集中放置於一樓與二樓空間。這些貴 重儀器價格從數百萬至數千萬台幣不 等，茲將各儀器之功能與用途簡述如下
﹒張立 穿透式電子顯微鏡 (Transmissionelectron microscope
'簡稱 TEM) :其 基本原理類似光學顯微鏡有放大的功 能，高能量電子束可以穿透很薄的材 料(厚度小於 100nm)
，影像觀察有效 倍率可達 50 萬倍，一般材料內部組 織與結構分析，並經由電子繞射分析 晶體結構，此外X 光能譜分析，可量 測微米以下區域(>20
nm) 之化學組成。現有兩部TEM' 其中一部為日本電子公司 lEaL 2000FX 加速電壓 200
kV
'附件有 X 光能譜儀 (OxfordInstrument)
;另一部是 Philips
Tecanai 20
'加速電壓 200kV
'附件有 EDAX 公司 X 光能譜儀 (OxfordInstrument) 及 Gatan 公司之影像過濾器，可以觀察晶格影像至0.24
nm
'並用電子能量損失能譜進行元素分析與二度空間分布，元素種類範固從車里至2由元素含量在
百分之一以上都可以測得。
T阱，照片提供/張立教授
兩台掃描式電子顯微鏡(Scanning
electron microscope
'簡稱 SEM) :一台是Hitachi SEM 2500
'另一台是lEaL 6500F 場發射型 SEM 0 SEM 是利用電子束(能量為卜 25 keY) 在樣品表面上掃描，將激發出之訊號經過偵測器於螢幕上呈現出放 7 , qu
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f nu < HU q/ 』 「 puv ', hu m ph > nLM OUM 鬥υ大影像，常用倍率從 100 倍至 1
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萬倍，其功能主要針對材料表面 型態，儀器上加裝 X 光能譜儀可 以測量微米區域之化學組成。另 外加裝背向散射繞射測器可以測 定微米區域之晶體方位。 X 光繞射儀，簡稱 XRD(x-ray diffractometer) 是用布拉格(
Bragg) 晶體繞射原理測定晶體結 構、晶粒尺寸、材料組成、多晶 薄膜分析等，現有之 XRD 是Siemens
D5000 型， X 光源為 euK
(精度為 0.01 度，可做一般粉末繞 射與薄膜繞射 O 一一 血e..j~am-flU主@ SE州，照片提供/張立教授 Auger 電子微探儀是新購之分 析儀器:廠牌是英國 VG350F '電子光學跟 SEM 類似，但裝有能量分析器，可以 用很小的電子束當探針，探測表面化學組成，原子序大於 3 (鎧元素)之元素，皆可 測得;配合離子槍將表面一層層剝離可以做縱深方向之成分分布圖。原子力顯微鏡與奈米壓痕器(廠牌型號 Digital Inc 與 Hysitron) :主要是利用探
針尖端原子與樣品表面原子之間的相互作用力觀察表面形狀，其清晰程度可接近 原子之尺度。當探針是用鑽石做成時，壓在樣品表面上，根據壓痕狀況，可以測 出樣品在奈米尺度之機械性質如硬度與彈性模數 O 其他有熱分析、拉曼光譜儀、霍式紅外光光譜儀、紫外光光譜儀、粒徑分析 儀、原子吸收光譜元素分析儀、精圓儀、材料拉伸試驗機、電性量測等儀器提供 服務。 張 立教授小檔案; 學歷:英閻牛津大學冶金及材料科學博士 現職:交通大學材料科學與工程學系教授 38
