材料分析
Material Analysis
| 節 | 週四 |
|---|---|
6 14:20–15:10 | 材料分析 ED202 3 節連堂 |
7 15:30–16:20 | |
8 16:30–17:20 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
這門課是連結「材料特性分析」與「實務元件工程」的橋樑。 除了掌握高階分析工具背後的物理原理，學生更將學習如何解讀材料的結構、化學與物理數據，藉此診斷元件效能失效的原因。我們的目標是將原始的分析數據，轉化為具備實戰價值的見解，用以優化次世代的電子元件。
基礎物理與材料知識
材料分析報告內容 第一階段：物理原理「翻譯」 (10分鐘) 不要只貼課本文字： 請用一句話解釋，這個儀器到底是怎麼「看見」訊號的？（例如：電子束打下去激發了什麼？還是 X 光繞射回來量到了什麼？） 針對性： 為什麼樣本必須用這個儀器（例如 TEM），而不能用比較便宜的（例如 SEM）？它的「不可替代性」在哪？ 第二階段：魔鬼就在數據裡 (10分鐘) 圈出重點： 投影片上的數據圖，請用紅圈標出「最重要的那個峰值」或「最怪的那個亮點」。 說出故事： 如果這個峰值往左偏移了 1 奈米，代表材料發生了什麼事？（是應力變大了？還是成分不純？）請說出數據背後的物理故事。 第三階段：如果我是老闆 (10分鐘) 找出價值： 假設你現在是台積電研發部門的小主管，看到這份數據，你要決定下一批貨要不要繼續做？ 提出對策： 根據這個分析結果，你建議實驗室接下來該調整製程溫度？還是更換材料比例？ 【具體範例 (Example)】 如果要報告的題目是有關某個元件的 TEM（穿透式電子顯微鏡）的分析資料： 普通報告會說： 「這是 TEM 的影像，我們可以看到原子排列很整齊。」 高分報告會說： 「從這張高解析度 TEM 圖中，我們在界面處觀察到 2 奈米的差排層（Dislocation）。這代表我們的異質整合界面應力過大，這會導致元件漏電。所以我建議，下一次製程溫度要調降(或高) 50°C。」 一次報告(口頭)建議20-30分鐘，期中與期末選擇一次即可
報告 50% 出席 20% 期中與期末 30%
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 課程介紹 |
| 第 2 週 | Light Microscopy |
| 第 3 週 | X-Ray Diffraction Methods |
| 第 4 週 | Transmission Electron Microscopy |
| 第 5 週 | Transmission Electron Microscopy |
| 第 6 週 | 放假(校際活動週) |
| 第 7 週 | Scanning Electron Microscopy/Scanning Probe Microscopy |
| 第 8 週 | Oral presentation |
| 第 9 週 | Midterm Exam |
| 第 10 週 | X-Ray Spectroscopy for Elemental Analysis |
| 第 11 週 | Electron Spectroscopy for Surface Analysis |
| 第 12 週 | Secondary Ion Mass Spectrometry for Surface Analysis |
| 第 13 週 | Vibrational Spectroscopy for Molecular Analysis |
| 第 14 週 | Oral presentation |
| 第 15 週 | TSRI材料分析儀器參觀 |
| 第 16 週 | Final Exam |
Materials characterization: introduction to microscopic and spectroscopic methods Leng, Y. (Yang) Weinheim, Germany: Wiley-VCH, c2013. 2nd ed.. c2013 Transmission electron microscopy: diffraction, imaging, and spectrometry Springer eBooks, Editors: Carter, Barry, Williams, David B. (Eds.) Cham: Springer International Publishing : Imprint: Springer, 2016. 2016