掃描探針顯微術專題

調制電壓對掃描電容顯微鏡分析電性接面影像之影響 [ 下載 PDF ]

胡晉瑋, 張茂男, 周棟煥, 李耀仁

掃描電容顯微術可用於定性分析半導體材料中載子濃度的分布及類型、電性接面深度、空乏區寬度、通道長度以及介電層品質等。本文將首度介紹暗模式掃描電容顯微術，並探討調制電壓對電性接面影像觀察的影響。暗模式掃描電容顯微術能完全排除光擾造成的電性接面影像失真，進而能提供研究人員深入觀察調制電壓對電性接面影像所造成之影響。研究結果顯示調制電壓過大，會造成窄化的電性接面影像，同時所觀察到的載子分布區域也會有擴張的情形，因此，使用暗模式掃描電容顯微術分析電性接面影像時，需使用較低的調制電壓才可得到精確可靠的分析結果。

高深寬比磁性奈米管磁力影像擷取技術 [ 下載 PDF ]

郭政宜, 黃郁宸, 吳仲卿

以掃描探針顯微鏡掃描高深寬比元件時，容易造成影像失真，甚至發生破壞樣品及探針的情況。在本文中，我們利用填充光阻輔助平坦化的方式，在不影響原本的磁性薄膜結構下，大幅降低高深寬比磁性奈米管與周遭的高低差，並成功擷取管端表面的磁力顯微影像。由於此結構為三維的磁性元件，因此在其翻轉過程中，管端表面之暫穩態不同於薄磁性環的典型漩渦態，而是兩組頭對頭與尾對尾的垂直磁區壁結構。模擬的磁區動態翻轉與磁力顯微儀的實驗結果相吻合。

掃描式電阻式顯微鏡在 IC 產業的應用 [ 下載 PDF ]

殷開明, 金書正

二次離子質譜儀大量應用於 IC 產業在離子佈植的調控，因為它具備了很好的空間解析度與大範圍濃度分析，但是它只能提供一維空間的訊息。所以如何觀察電晶體矽基材中二維空間的載子分布是非常重要的，而掃描擴展式電阻顯微術是目前最具此能力的分析工具，因為它具備了高分辨二維空間解析度與大範圍的載子濃度分布兩大優點。在本篇文章中將會討論掃描式電阻式顯微鏡的工作原理以及為何它可以提供小於 1 奈米的空間解析度訊息，同時也介紹目前此技術在全球的最新應用。

掃描式近場光學顯微鏡應用於圖形化藍寶石基板上成長的 GaN 薄膜之非破壞性檢測 [ 下載 PDF ]

李良箴, 莊佳璁, 宋育泰, 孫允武

本文中我們利用掃描式近場光學顯微鏡技術，檢測圖形化藍寶石基板上成長的 GaN 薄膜的缺陷分布。因薄膜缺陷能隙與薄膜本身能隙不同，而穿透光強度與樣品材料能隙有關，經由不同波長光源檢視樣品的穿透光強度分布，即可由此分布觀察到缺陷的分布狀況。我們觀察到有凸起截頂圓錐圖形藍寶石基板上所製作的 GaN 薄膜，在上下交界及圖形上方有明顯的缺陷，而有凹入圓錐狀圖形藍寶石基板上所製作的薄膜，在單一邊上下起伏附近容易產生缺陷，但圖形上方仍可成出良好的薄膜，且此種凹洞基板再配合成長時加 SiO₂ 遮罩後，在其上方可以長成更好品質的薄膜。

新世代原子力顯微鏡成像技術－PeakForce Tapping 模式與其衍生量測模式 [ 下載 PDF ]

林宏旻, 陳彥甫, 張家榮

PeakForce Tapping 透過探針量測行為的改變，改善了傳統 AFM 量測模式上的不足。本文將介紹其既可保有輕敲式低側向力的優勢，又可以實現如接觸式般直接以即時力量作為線性回饋控制，實現了快速高解析機械性質的分布量測，以及自動回饋優化之 AFM 量測，並可相容於傳統 C-AFM 電流量測與 KPFM 電位量測，使得高品質之形貌、電性與機械性質得以同一時間取得，開創了新的奈米科研與應用領域。

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有機高分子太陽能電池元件之發展現況 [ 下載 PDF ]

藍翔, 林上弘, 林清富

人類在近年來將面對的最大問題為能源短缺，由於石油藏量與日漸減，價格卻是不停上升，為了填補能源缺口，有多種可行的替代性能源成為各國研究的重點，太陽能幾乎取之不盡的特性，使得太陽能電池被視為能夠填補能源缺口的可行方案之一。而新發展高分子太陽能電池由於其重量輕、可撓性等性質且可大面積低成本製程，引起了廣泛的注意。為了達到其商業化，必須從三個重點方向來考量：元件效率、穩定性，以及製程成本。

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任意光波形產生之原理與其在毫米波光子學上的應用 [ 下載 PDF ]

陳奕勳, 黃承彬

本文將詳細介紹傅立葉轉換光脈衝塑型器的基本架構與設計原理，以期讀者了解傳統光脈衝塑型的限制，並從而點出任意光波形產生的獨特性。本文的第二部分將著重於任意光波形產生的新面向以及兩大要素：逐線塑型與光頻梳光源。本文的最後一部分，將討論任意光波形產生在毫米波光子學上的應用。

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非接觸式電路板短路檢測雛型系統設計 [ 下載 PDF ]

陳建宏, 張吉進, 黃國政, 廖泰杉, 黃吉宏

印刷電路板 (printed circuit board, PCB) 的發明可以說是 20 世紀最重要的發展之一，印刷電路板主要的功能是將設計的電子迴路使用導電材質連接，並將電子元件的功能整合一起。相對的，印刷電路板製作過程中，電路板走線的正確性也變得相當重要，常見的問題就是兩條不應該連接一起的線路因製程過程錯誤或人為焊接的疏失而造成短路，進而使電子產品工作不正常或電源燒毀。本研究提出透過電流流經路徑所產生的電磁訊號變化，設計一個電磁感應量測系統，並整合 X-Y 自動定位平台來達到自動化量測，實驗證明在印刷電路板上使用電磁感測方式，可以有效地顯示出電路短路的區域。

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八百萬畫素手機鏡頭設計 [ 下載 PDF ]

彭偉捷

近年來手機內建相機已是目前手機的標準配備，尤其以八百萬畫素照相鏡頭更是高階機種如 iPhone 5 的主流規格。本文以光學設計軟體 Zemax 設計一款八百萬畫素之手機鏡頭，由光學規格設定、感測器選取、塑膠材料介紹及初階架構作起始，並以目前手機鏡頭常用之評價項目作設計完成分析。最後，再進行公差分析，以符合實際製造之需求。