2005 年 2 月出版
科儀新知 第 144 期
掃描探針顯微術專題
掃描探針顯微術的原理及應用 [ 下載 PDF ]
黃英碩
1980 年代初期發明出來的掃描穿隧顯微術，以及日後陸續發展出來的其他掃描探針顯微術 (SPM)，提供科學家一個嶄新的能力去觀察、量測、甚至操控奈米級的世界。SPM 有一獨特的優點是，藉由選取適當的探針，可探討物質表面上奈米等級的物理及化學性質，目前已有數十種不同的 SPM 技術，而且新的技術仍不斷開發中。此外，有些原本為 SPM 而發展出來的技術，已有部分應用到其他用途上，例如高密度儲存元件及高靈敏度生化分子檢測。因此，可以預見 SPM 對奈米科技將有重大的衝擊。
生根在中研院物理所的掃描探針顯微術 [ 下載 PDF ]
黃英碩, 張嘉升, 洪紹剛, 陳彥甫, 胡恩德, 楊志文, 陳雅柔
中央研究院物理研究所經過多年的努力，已成功開發出掃描穿隧顯微術、原子力顯微術及其他相關奈米技術。本文將簡單回顧開發的歷史，並介紹這些儀器的主要架構與功能，此外，也提供圖像與敘述作印證。目前我們正積極開發第二代商品化掃描探針顯微儀，也期望藉著該技術之發展，能結合更多學界與業界之有志之士，將該顯微術之潛能發揮到極致，甚且衍生出嶄新的技術與產業。
掃描探針顯微鏡在環境控制下之應用 [ 下載 PDF ]
丁志強, 周書燈
掃描探針顯微鏡之相關應用近年來已累積相當可觀的數量，其中不乏光電、物理、材料、機械、生命科學及化學等領域，可說是進入奈米科技的主要入門工具之一，其可以得到樣品表面的微區不同材質的物理性質，如表面的軟硬、摩擦力差異、導電性分布、親疏水性、表面電位、靜電力及電容變化等。本文主要是著重在環境控制下表面物性量測之應用，以期在不同的溫度、濕度或真空中能夠得到額外的物性訊息 (如玻璃轉化溫度 Tg) 或是藉此提高量測之解析度 (如磁力、相位、形貌等)。
多波長光學讀寫頭技術 [ 下載 PDF ]
施錫富
以光儲存的記錄方式，近年來有著急速的進步與成長，其中光學讀寫頭之發展成為重要的關鍵技術之一。本文從碟片容量密度之提昇與多種波長之需求介紹各型光學讀寫頭之演進，進而說明次世代藍光儲存系統之發展現況。
尖端科技單晶 X 光繞射儀的 CCD 偵測系統 [ 下載 PDF ]
王素蘭
CCD X 光二維偵測系統大幅度改寫了單晶數據蒐集的速度、準確度、數據品質與解析度，使更小的晶體及更困難的結構得以分析。本文將介紹 CCD X 光偵測器的發展過程及特殊功能，並以各種數據說明它所帶來的方便性與優勢，以及非傳統單晶繞射儀不易解決的困難晶體結構實例。
雙偏極化干涉術－生物分子奈米量測 [ 下載 PDF ]
林雲漢, 陳吉良, 王裕銘, 王安邦, 黃榮山, 李世光, 林世明
近十幾年以來，以表面電漿共振技術即時量測分子動力學之應用已非常廣泛，而英國 Farfield Sensor 公司所研發生產的最新量測儀器，藉由雙偏極化干涉法的分析技術，可量測分子直徑、厚度、密度、表面濃度和動力學參數等多種固－液介面薄膜即時的反應和變化，解析度達原子層級 (Å)，其應用範圍包括單分子結構及構形變化、分子－分子間相互作用、奈米分子醫學診斷以及奈米科技之應用等。雙偏極化干涉儀之發明有助於突破現階段蛋白質結構與小分子研究之瓶頸。
碳材料之場發射機制探討 [ 下載 PDF ]
陳聖元, 呂助增, 李明謁, 陳麒麟
由於微電子技術的成功發展，使得真空微電子元件在這幾年再度受到矚目，而碳材料在真空微電子元件上之應用更屬明日之星。鑽石及類鑽石優異的負電子親合力與化學鈍性、奈米碳管的近似一維結構及高的機械強度，皆被視為絕佳的冷陰極材料。在本文中即針對這些碳材料，探討其場發射之機制。
最新製備型 HPLC 技術在樣品純化上的應用 [ 下載 PDF ]
周泳杉
本文介紹三類製備型層析系統，分別用在新藥開發和製造領域中純化生物性分子和藥物有效成分。「分析放大系統」主要用於獲取實驗性樣品，以提供實驗室研發以及新藥開發之用；另外，該系統亦可獲取足夠的組成，供給結構分析、藥品測試以及臨床試驗使用。「高產率放大系統」可以藉由非線性超載，將製備能力放到最大；它是一桌上型高壓製備層析設備，主要協助實驗室純化臨床試驗或是生產所需的成分。..生產放大系統..則是用以作為生物性分子或是藥物有效成分的大量生產製造。這三類系統可以協助研究人員更了解人類蛋白質、藥物在分子結構、動力學以及功能上的特性，以提供在研究階段關鍵性的分析，並且可提供藥品有效成分或生物性藥品的量產。
開放式數位微流體操控晶片研究 [ 下載 PDF ]
莊漢聲, 楊正財, 謝長原, 范光錢, 饒達仁
傳統電濕法 (electrowetting) 透過對微液珠的操控可以形成一種主動式的分析載台，現已逐漸在生醫領域產生革新性的影響。本文藉由對電濕法原理的研究進而改變設計，以發展單面電極的操控技術(SEI-EW)，其主要目的乃希望透過開放式的新系統，以增加多面向的可應用範圍。目前已完成基本理論分析與實際液珠移動的控制，結果顯示以雙光罩製程搭配不等尺寸的施壓與接地電極，對液珠驅動有正面性的助益。
