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微系統技術及應用發展四年計畫(IV) / 62頁
汪鐵志 ; 藍海 等/ 研究日期: 2001/01 - 2001/12 原件提供: 90EC2A170246
中文摘要: 本計畫係利用中科院已具備之材料、機械、電子、光電，以及軍用電子技術及經驗，結合電子電路、系統設計、測試及整合等技術，先以四年時間來開發微系統相關基礎技術。計畫內優先選擇微型磁場感測器、精密矽微噴嘴、微型流體控制系統及化學分析微系統等具體的載具進行研製。以微系統技術所研發出之各種感測與致動器，來發展各式實用之量測與控制相關組件、儀器及系統，提升產業之附加價值及建立新的產業。其執行構想希結合產、官、學、研之力量，以數項技術發展載具，將技術建立在載具的品質之內，克服由構想到雛型研究階段的困難，儘速推展由微系統技術衍生出之各種產業。
微電子系統關鍵技術三年計畫 / 117頁
吳清沂 / 研究日期: 2001/01 - 2001/12 / 原件提供: 90-EC-2-A-17-0322
中文摘要: 計畫內容概要：1.元件與製程模組技術分項：開發國內業界投入較少之 Si-Based元件以及關鍵製程模組技術，包括：(1)高壓功率元件與製程技術，以 IGBT/LDMOS/LIGBT為主。(2)SiGe元件與製程技術，以SiGe BiCMOS為主。2.系統晶片自動化設計與測試技術分項(技術平台與基礎建設)：(1)建立先進系統晶片之快速自動化設計與驗證環境。(2)建立可再用設計技術與資料庫。(3)建立可測試設計環境。3.微機電( MEMS )關鍵技術分項：(1)建立 MEMS 製程主要關鍵技術與共同實驗室，以及 MEMS 各核心製程之SOP/SIP。包括：A. High Aspect Ratio μ-Structure。 B. Flat μ-Structure。 C. μ-Integration。 D. MEMS Layout Generator。 E. μ-Actuator。 F. μ-Package ( Wafer Level)。 (2)整合 MEMS 技術，開發高附加價值關鍵載具產品，包括：A.微型光電晶片與系統：室溫熱像系統、Optical Switch。B.微型流體晶片與系統：微小化散熱器、Inkjet Head。
經濟部九十年度科技專案計畫書---微電子系統關鍵技術三年計畫(I) / 88頁
吳清沂 / 研究日期: 2001/01 - 2001/12 / 原件提供: 90-EC-2-A-17-0322
中文摘要: 1.元件與製程模組技術分項：(A)開發國內業界投入較少之Si-Based元件以及關鍵製程模組技術，包括：(1)高壓功率元件與製程技術，以IGBT/LDMOS/LIGBT為主。(2)SiGe元件與製程技術，以SiGe BiCMOS為主。2.系統晶片自動化設計與測試技術分項(技術平台與基礎建設)：(A)建立先進系統晶片之快速自動化設計與驗證環境。(B)建立可再用設計技術與資料庫。(C)建立可測試設計環境。3.微機電( MEMS )關鍵技術分項：(A)建立 MEMS 製程主要關鍵技術與共同實驗室，以及 MEMS 各核心製程之SOP/SIP。包括：(1) High Aspect Ratio μ-structure。(2) Flat μ-Structure。(3)μ-Integration。(4) MEMS Layout Generator。(5) μ-Actuator。(6)μ-Package (Wafer Level)。(B)整合 MEMS 技術，開發高附加價值關鍵載具產品，包括：(1)微型光電晶片與系統：室溫熱像系統、Optical Switch。(2)微型流體晶片與系統：微小化散熱器、Inkjet Head。
由含硫酸根氧化鈦納米管催化之苯的烷基化反應的研究 / 13頁
林秋薰 / 研究日期: 200108-200207/ 原件提供: NSC90-2113-M018-007
中文摘要: 線型烷基苯(LAB)是生產線型烷基苯磺酸(LAS)的中間體，而線型烷基苯磺酸是可生物分解的重要清潔劑與介面活性劑。本計畫利用具有酸性的含硫酸根的二氧化鈦奈米管來進行苯的烷基化反應以製備LAB，由醇類的Methoxymethylation反應與縮醛和縮酮的合成反應的結果顯示，含硫酸根的固體超強酸對立體障礙較小的分子有較佳的選擇性，如此有助於提高LAB 2-isomer的選擇率。二氧化鈦粉末經過強鹼水溶液在高溫處理後可製成大量二氧化鈦奈米管，此二氧化鈦奈米管再經含浸硫酸根和鍛燒等步驟後，可增加其酸性。利用此強酸的特性可使苯與C10長碳鏈烯類產生烷基化反應，且二氧化鈦奈米管所具有的一度空間孔道結構，尚有增加最具生物分解性的2-烷基苯異構物選擇性的效用。此外本實驗亦對二氧化鈦奈米管行程的機制加以研究，結果顯示二氧化鈦粉末在強鹼水溶液中，以「溶解-沉澱-生長」的生成方式形成奈米管。
非奈晶三合一材料之製程與應用---總計畫(II) /13頁
李豐明; 曾文甲; 曹春暉 /研究日期: 200108-200207/原件提供:NSC90-2216-E034-007
中文摘要: 本計畫以非奈晶(Amorphous nano-crystalline，ANC)材料為研究的總課題。所謂非奈晶乃是非晶與奈米晶的混合體，其製造特性與應用確實與一般單獨研究非晶與奈米晶粒的領域有很大的不同。這一個新觀念的建立在國內外都還在初期的發展階段。在國內從事這方面研究的人可以說是稀有少數的少數。近兩三年來雖然盡量讓更多人了解此一領域的新穎與各種應用上的可能性，畢竟在國內是孤單而得不到掌聲之憾。本報告希望將一年來三個子計畫所完成的結果做一個綜合報告並自我評價。三個子計畫包括：(1)非奈晶材料之化學性質與觸媒研究(李豐明主持)，(2)非奈晶材料之機電性質探討(曾文甲主持)，(3)非奈晶材料之機制與分析(曹春暉主持)。可見本計畫針對一種新穎材料做化學、電化學、機械、電子、材料機制等跨領域之探討。成果方面目前已初步達到：(1)以(60Ni-30Nb-10Pt)及(60Ni-20Zr-12Ru-8Pt)合金系統之ANC材料完成其電化學上之特性測量(子計畫一)，(2)完成燃料電池的正質子交換膜FC(PEM FC)及甲醇直接發電FC(DMFC)型電極材料利用上列兩種ANC材料為觸媒之初步測試(子計畫一)，(3)完成以超臨界流體(Supercritical Fluid，SCF)方法分佈奈米化ANC材料或白金顆粒之可行性技術(子計畫一)，(4)以濺鍍技術製造多層薄膜之ANC材料並測試其電化學性質(子計畫一)，(5)完成以奈米級鎳粉在各種介面活性劑中的分散效果測試(子計畫二)，(6)探討鎳薄膜應用於積層電容器電極之初步結果(子計畫二)，(7)建立分散劑懸浮體的實驗參數之合理性(子計畫二)，(8)以碎形結構(Fractal Structure)理論探討油墨之降伏應力之實驗參數(子計畫二)，(9)以非奈晶60Pt-15Ni-25P合金系統探討其機械性質，特別建立其應力衝昇(Stress-overshoot)現象相關之機制(子計畫三)，(10)探討上述60Pt-15Ni-25P ANC系統之熱力測試DSC及DMA建立其彈性模數與溫度之關係(子計畫三)。本整合計畫雖以執行兩年，其實真正進入情況而著手實驗工作才短短一年多。亟需國科會繼續支持本計畫，至少再一年必將看到更完整成果，更接近工業化產品的成果。
高分子電解質奈米複合材料之合成與物性研究 / 5頁
廖建勛/ 研究日期: 200108-200207/ 原件提供:NSC90-2216-E155-002
中文摘要: 本研究以聚氧化乙烯(Poly ethylene oxide, PEO)寡聚體ω-Methoxypoly(ethyleneglycol) phosphates(PEOPA)插層改質於雙層氫氧化合物(Layer double hydroxide, LDH)的無機層材表面，以增加LDH於高分子基材中的相容性及分散性，再與高分子量PEO及過氯酸鋰(LiClO/sub 4/)於乙睛(Acetonitrile)中混合，待去除有機溶劑後，得去層化奈米分散的高分子電解質奈米複合材料，以應用於全固態高分子電解質之二次電池中。擬利用奈米分散無機層材抑制高分子結晶成長，無需可塑劑即可提昇室溫下的離子導電度，並藉由合成設計使無機層材表面帶正電荷以吸引電解質之對應陰離子，亦可大幅提昇鋰離子的傳導性。由XRD的結果顯示，經由改質後的LDH於高分子電解質中呈現完全脫層(Exfoliation)狀態，並且高分子電解質呈現完全非晶型(Amorphous)。添加 10wt%改質LDH時可獲得最高離子導電度6*10/sup -5/S/cm(30℃)。在鋰離子傳導方面，LDH表面的正電性質對於鋰離子傳導有著正面的影響，其鋰離子遷移係數隨著LDH的含量而增加。
奈米級高介電鈦酸鋇粉末之合成 / 114頁
洪錕銘; 楊文都/ 研究日期: 200108-200207/ 原件提供:NSC90-2626-E151-001
中文摘要: 本研究以異丙氧基鈦為起始原料，使用醋酸配位鈦化合物所形成之乙醯氧鈦前導物，於強鹼溶液(pH>13)中生成沈澱物後，再與鋇離子反應，合成具化學均勻性、分散性之奈米級鈦酸鋇陶瓷粉末。使用FTIR、TGA、SEM、XRD和ASAP等儀器，分析探討前導物轉變成陶瓷粉末的性質、顆粒大小及分布等性質的影響。粉末製備的過程中，加入各種界面活性劑(如BKC, PANNOX, SPAN, TWEEN-20等)，以改善沈澱物間的顆粒關係。結果顯示，乙醯氧鈦沈澱前加入界面活性劑的粉末，較沈澱後添加界面活性劑的粉末微細，且添加TWEEN-20界面活性劑所製得之 BaTiO/sub 3/陶瓷粉末比其它之界面活性劑的粉末更加微細，粉末顆粒約 30-40nm。
奈米級碳化矽陶瓷的射出成形製作技術 / 7頁
楊希文; 李信義 / 研究日期: 200108-200207/ 原件提供:NSC90-2216-E239-005
中文摘要: 射出成形法為陶瓷工業上利用製造立體及複雜要件的好方法，但陶瓷材料為非可塑性材料，得藉加入高分子材料以熱塑法或熱固法的特性，輔助可塑性差的陶瓷材料能夠作射出成形，對高分子材料的要求，需在較低溫下就能軟化且要能與陶瓷材料均勻混合，並且容易做射出成形，成形後的試體必須易作脫脂處理，將使高分子材料，在陶瓷試體以高溫燒成之前，能完全去除且不影響試體高溫後的性質，所以高分子材料種類的選擇及添加量就相當重要。本研究擬以奈米級超微粉的SiC粉末，探討射出成形的可行性，對射出成形的參數加以討論及對成形物試燒作一探討。
以化學共沈法製備鋰二次電池之正極材料微粉研究 / 5頁
熊樂群 / 研究日期: 200108-200207/ 原件提供:NSC90-2216-E014-002
中文摘要: 本計畫的目的是進行鋰二次電池正極材料鋰鈷鎳微粉研究的合成研究，期望以實驗方法來製備具有高可逆電容量、低材料成本及熱穩定性佳等性能的奈米微粉。為了達到上述目標，本計畫規劃研究在水溶液中，採用碳酸納為沈澱劑的化學共沈法製備微粉。根據本計畫主持人以往從事鋰鋅鐵磁性氧化物(反尖晶石結構， Inverse spinel)粉末研製的經驗顯示，可以控制共沈的製程因素如(1)反應溶液的pH值，(2)反應溶液的溫度，(3)反應時間，(4)提高溶液中鋰金屬離子濃度，(5)以飽和碳酸鋰濃度的水溶液來水洗沈澱物等變數，達成目標。
有機電激發光材料與元件研究---子計畫II：有機電激發光元件用新摻雜材料之設計與合成(III) / 98頁
陳金鑫/ 研究日期: 200108-200207 原件提供:NSC90-2216-E009-022
高分子尖端型研究---有機電激發光材料與元件研究總計畫 / 8頁
許千樹; 林木獅; 陳金鑫/ 研究日期: 200108-200207/ 原件提供:NSC90-2216-E009-018
由含硫酸根氧化鈦納米管催化之苯的烷基化反應的研究 / 13頁
林秋薰/ 研究日期: 200108-200207/ 原件提供:NSC90-2113-M018-007
中文摘要: 線型烷基苯(LAB)是生產線型烷基苯磺酸(LAS)的中間體，而線型烷基苯磺酸是可生物分解的重要清潔劑與介面活性劑。本計畫利用具有酸性的含硫酸根的二氧化鈦奈米管來進行苯的烷基化反應以製備LAB，由醇類的Methoxymethylation反應與縮醛和縮酮的合成反應的結果顯示，含硫酸根的固體超強酸對立體障礙較小的分子有較佳的選擇性，如此有助於提高LAB 2-isomer的選擇率。二氧化鈦粉末經過強鹼水溶液在高溫處理後可製成大量二氧化鈦奈米管，此二氧化鈦奈米管再經含浸硫酸根和鍛燒等步驟後，可增加其酸性。利用此強酸的特性可使苯與C10長碳鏈烯類產生烷基化反應，且二氧化鈦奈米管所具有的一度空間孔道結構，尚有增加最具生物分解性的2-烷基苯異構物選擇性的效用。此外本實驗亦對二氧化鈦奈米管行程的機制加以研究，結果顯示二氧化鈦粉末在強鹼水溶液中，以「溶解-沉澱-生長」的生成方式形成奈米管。
低極化電位多項目電化學感測系統之開發研究 / 5頁
陳建源 / 研究日期: 200108-200207/ 原件提供: NSC90-2113-M002-053
中文摘要: 本計畫已完成一低極化電位酵素電極之構築，係利用二茂鐵之衍生物為電子傳遞媒介物，將此媒介物與氧化酵素共價鍵結後，再採用聚比咯(Polypyrrol)電聚合的方式來固定酵素。以電聚合方式來固定酵素具有酵素分布較均勻、可藉著聚合條件來控制膜孔密度與厚度、及利用分段定電流的方式，製作多層膜來有效固定酵素等優點。本計畫所構築之電極具有降低極化電位、避免電子傳遞媒介物於檢測過程中流出至檢測液中之優點，此電極可在0.2V vs. Ag/AgCl.的低過電壓下，檢測血糖濃度，其線性範圍為0-350 ppm。
利用微陣列基因晶片分析呼吸器誘發肺損傷相關基因之表現 / 5頁
王鶴健/ 研究日期: 200108-200207 原件提供:NSC90-2314-B002-236
中文摘要: 儘管重症加護醫學的進步，但是急性肺損傷的病人死亡率依然很高。這類病人死亡的原因大多為多重器官衰竭。最近的研究顯示急性肺損傷的病人接受人工呼吸器的治療，呼吸器誘發的肺損傷對病人的預後扮演重要的負面角色。人工呼吸如何造成病人進一步肺損傷的原因仍不清楚，但是有證據顯示肺泡的過度充氣及塌陷的肺泡因重覆張開、閉和所產生的剪力，可以導致肺損傷和發炎反應。由於呼吸器誘發的肺損傷，其分子機轉並不清楚。因此我們以大鼠之動物模式，利用微陣列基因晶片，來分析肺臟對呼吸器誘發肺損傷的基因表現。利用正常或內毒素誘發肺損傷之大鼠，接受不同呼吸器設定(正常潮氣容積，高潮氣容積±呼吸末期正壓)，於不同的時間收集其肺組織，進行廣泛基因分析。結果經由比較正常和呼吸器誘發肺損傷大鼠基因表達的差異，我們初步發現經由呼吸器誘發肺損傷的相關特定基因，包括細胞生長和細胞週期之調控基因群，與細胞生長有關之細胞激素和發炎有關之介質，蛋白脢和細胞黏附因子等基因群。更進一步的分析個別基因在呼吸器誘發肺損傷上所扮演的角色，有助於加速對呼吸器誘發肺損傷的預防和治療策略的發展。
使用去氧核糖核酸微陣列分析敗血症小鼠胰臟細胞的基因表現 / 6頁
林芳郁 / 研究日期: 200108-200207 原件提供:NSC90-2314-B002-392
中文摘要: 目的：使用cDNA微陣列在敗血症老鼠的肝中分析動態的基因表現形式。背景：敗血症在外科的加護病房中的患者中是死亡的最主要的因素之一。基因層次的基因表現形式分析將會提供對敗血症的分子的變化的觀察。方法：mRNA從大腸桿菌或金黃色葡萄球菌引起的敗血症老鼠的肝萃取。在六次的靜脈注射後(0h、2h、 8h、24h、48h和72h)。以6,144個基因的老鼠cDNA微陣列用色度法檢視敗血症老鼠肝的基因的動態的變化。結果：在敗血症發生的時候，有5.3%的基因有兩倍以上的變化，其中184個基因是增加，而有144個基因減少。有改變的大部份基因是普遍出現在革蘭氏陰性和陽性的敗血症中，但是有一些基因的表現在細菌感染之後在特別的時間點在兩者的類型敗血症之間是不同的。以北方墨點法和免疫染色法來確定微陣列資料的準確度。結論：微陣列結果支持革蘭氏陽性和陰性敗血症都分享最後的總的路徑。這些結果可能提供對敗血症的致病原理的洞察也提供一些改變的基因或可以為診斷的工具和治療性的策略的新目標基因。
基因體學---鼻咽癌癌化之細胞及病毒因子的探討(III) / 44頁
蔡錦華/ 研究日期: 200108-200207 原件提供:NSC90-2318-B002-005-M51
中文摘要: 鼻咽癌是台灣高罹患率的癌症之一。其主要的病理特徵和EB病毒的高度相關性是其主要的一種病理特徵。而此高度相關性主由血清學調查，DNA-DNA雜交試驗及 PCR測試等實驗結果支持證明。另外在顯微鏡下的觀察，鼻咽癌病理組織切片更是特色性地含有一群不具惡性腫瘤特徵的浸潤淋巴球。在這想要探索究竟有何細胞因子參與在鼻咽癌癌化過程的計畫中，RT-PCR、Kinase display及 Microarray參種實驗為此計畫的主軸。首先，以RT-PCR試驗測試在鼻咽癌檢體組織中Cytokine的表現情形，所檢試的Cytokine包括Interleukin(IL)-lα, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IFN-γ, TNF-α, TGF-β, IL-1 receptor I and II。結果顯示相較於對照組標本，惟有IL-1α及IL-1β在鼻咽癌檢體及其轉移的組織中有明顯的升高趨勢。在經過轉染試驗證明，發現EB病毒的Latent Membrane Protein(LMP)1蛋白質在細胞培養試驗中，可以誘導IL-1的產生，再進一步的測試中顯示此誘導現象可以受到TNF -α及加熱作用(Heat shock)的影響而有增強作用(Paper in preparation)。至於在Kinase display試驗，Zta蛋白質一個EB病毒的重要溶裂期樞紐，可以促使TKT蛋白在轉錄層次上的表現量增加。更進一步，我們證明Matrix metalo protein(MMP)-1，一個TKT下游和腫瘤轉移能力有關的基因，其RNA量亦可在Zta表現的細胞中有增加的現象。計畫的第三部份是使用呈色性Microarray試驗。主要是利用由不同來源所得到的各種cDNA包括Defined oncogenes, Tumor suppressor genes, Cell cycle-related genes and tumor antigen genes為標的基因。結果顯示有許多基因可在鼻咽癌組織中有異常表現，而經過RT-PCR進一步確認，有兩個基因較為明確，一為Polymeric immunoglobulin receptor (pIgR)在鼻咽癌組織中有減少之趨，另一為Osteoblastic factor-2 (OSF-2)在鼻咽癌檢體中有增加的現象。至於其它基因，則再進一步確認中。
以Subtractive hybridization及Microarray兩種方法來鑑定癌症特有的分子標的 / 4頁
范明基; 蔡錦華/ 研究日期: 200108-200207 原件提供: NSC90-2323-B010-003
中文摘要: 癌症細胞內RNA的表現是非常地多樣化，但直到最近新技術的研發，我們才能對致癌所引起的基因活性改變有宏觀的資訊，而這些資訊有助於探討致癌機轉及癌症治療。過去兩年我們已建立經改良的減差雜合法，並藉由這一方法來尋找致癌相關基因。我們針對台灣常見的4種癌症(鼻咽癌、食道癌、口腔癌、子宮頸癌)作減差雜合。我們對每種癌症取得3~4對組織作減差雜合並得到EST群組。在藉由大規模的序列分析得到鼻咽癌1922個EST DNA序列，食道癌1,544個EST DNA序列，口腔癌1,956個EST DNA序列，子宮頸癌2513個ESTDNA序列。這些7,935個EST DNA序列接著再利用生物資訊學方式加以群組化，共得到1945個基因。將這些基因出現在各種癌症的頻率加以統計就可發現某一種癌症所表現的特有基因或每一種癌症皆表現的基因。我們希望用這樣的方式得到較廣泛的致癌相關基因。我們預期在此計劃下所獲得的癌症特有基因資料庫會對未來台灣癌症研究及治療提供個好的基礎。
建構Ecdysone誘導式基因表現系統以研究DNA微矩陣鑑識之基因的策略/ 25頁
周祖述 / 研究日期: 200108-200207 原件提供: NSC90-2323-B002-009
KrF準分子雷射LIGA製程用厚膜光阻劑之合成與應用(III) / 8頁
李育德; 楊啟榮 / 研究日期: 200108-200207 原件提供:NSC90-2216-E007-047
中文摘要: 微機電系統(MEMS)應用技術中，LIGA製程技術日益受到重視。在LIGA技術中第一個步驟也是整個程序中最重要的步驟是光刻製程。目前LIGA技術中的光深刻術(反應性離子蝕刻除外)所面臨的最大挑戰是在於高分子厚膜光阻材料的準備，這是LIGA技術中急需解決的問題。許多的研究結果指出Kapton在KrF準分子雷射下可以得到不錯的光刻結構品質，因此聚醯亞胺有潛力作為Laser-LIGA製程中的厚膜光阻材料。但是一般常見的聚醯亞胺(如Kapton)的溶解性極差，可以說是幾乎不溶於任何的溶劑，因此有難以將聚醯亞胺去除的問題，限制了聚醯亞胺在
Laser-LIGA上的應用。Harris等人則發展了許多有機可溶的聚醯亞胺，他們歸納出有機可溶聚醯亞胺分子結構需要具備以下特徵：( 1)在分子主鏈上引入巨大或非極性的分子團。(2)主鏈上含有柔軟或非對稱性的結構。(3)經由共聚合反應而破壞規律或對稱性的分子結構。本研究成功地合成出可耐電鑄時嚴苛環境的聚醯亞胺厚膜光阻，且利用所合成出的聚醯亞胺厚膜光阻製作出最小線寬為10微米最大深寬比為30的微結構。
KrF準分子雷射LIGA製程用厚膜光阻劑之合成與應用(III) / 8頁
李育德; 楊啟榮 / 研究日期: 200108-200207 原件提供: NSC90-2216-E007-047
中文摘要: 微機電系統(MEMS)應用技術中，LIGA製程技術日益受到重視。在LIGA技術中第一個步驟也是整個程序中最重要的步驟是光刻製程。目前LIGA技術中的光深刻術(反應性離子蝕刻除外)所面臨的最大挑戰是在於高分子厚膜光阻材料的準備，這是LIGA技術中急需解決的問題。許多的研究結果指出Kapton在KrF準分子雷射下可以得到不錯的光刻結構品質，因此聚醯亞胺有潛力作為Laser-LIGA製程中的厚膜光阻材料。但是一般常見的聚醯亞胺(如Kapton)的溶解性極差，可以說是幾乎不溶於任何的溶劑，因此有難以將聚醯亞胺去除的問題，限制了聚醯亞胺在
Laser-LIGA上的應用。Harris等人則發展了許多有機可溶的聚醯亞胺，他們歸納出有機可溶聚醯亞胺分子結構需要具備以下特徵：( 1)在分子主鏈上引入巨大或非極性的分子團。(2)主鏈上含有柔軟或非對稱性的結構。(3)經由共聚合反應而破壞規律或對稱性的分子結構。本研究成功地合成出可耐電鑄時嚴苛環境的聚醯亞胺厚膜光阻，且利用所合成出的聚醯亞胺厚膜光阻製作出最小線寬為10微米最大深寬比為30的微結構。
產品及製程精密量測技術發展四年計畫(II) / 85頁
陶德和 / 研究日期: 2001/01 - 2001/12 原件提供: 90-EC-2-A-17-0294
中文摘要: 本年度計畫執行成果與預期產業效益：(1)建立雷射超音波檢測模組技術，包括有超音波偵測模組與穩定模組可搭配超音波產生模組及掃瞄模組使用，其可應用於半導體產業之線上檢測、 微機電 元件檢測、航太等工業材料之檢測，將因而可提供業界一即時性，現場化，非接觸，非破壞之檢測技術，以增加元件的良率，提高產品之價值與降低生產成本。(2)建立視效二維測試儀器系統技術及三維形貌量測探頭技術，包括影像光學量測技術、CCD校正測試技術、影像處理軟體技術、正弦光柵投光技術及干涉條紋影像分析技術等，可應用於平面顯示器如 CRT、LED、LCD、OLED、PLED等檢測及半導體封裝如BGA其共面度的檢測。
新型鈦鎳薄膜驅動之微幫浦/ 49頁
丁志明 ; 李浩榮 ; 許柏彥 ; 劉若梅 / 研究日期: 2001/01 - 2001/12 原件提供: NHRI-EX90-8931EC
中文摘要: 本研究計畫之主旨為研究開發應用於微幫浦之薄膜材料，其中主要以鈦鎳合金薄膜為制動薄膜，以氧化鋅薄膜為感測用之薄膜。本研究計畫執行至今，所獲得之研究成果摘要如下。1.鈦鎳薄膜之研究成果：形狀記憶合金薄膜被視為 微機電 系統中，最具潛力的微制動器候選材料之一，而其在應用上則包括了本研究中所述之用於微注射器之微幫浦。本3年研究主旨之一便是探討鈦鎳(TiNi)形狀記憶合金薄膜之製程、性質、以及微加工。(1)鈦鎳(TiNi)形狀記憶合金薄膜之製程與性質：以濺鍍法合成薄膜時，其組成隨製程條件有所異動，在高壓、較大之兩極間距、較高之濺鍍功率下，容易形成富鈦之薄膜。為控制其組成，我們添加了銅金屬，如此而沉積之薄膜具較佳之穩定性。而薄膜之沉積速率仍隨工作壓力降低、兩極間距減小、濺鍍功率增加而增加，似乎對銅金屬之添加不敏感。至於鈦鎳銅薄膜之結晶活化能、相變化溫度目前正在測量之中。(2)鈦鎳(TiNi)形狀記憶合金薄膜之微加工：延續上一年之工作，我們持續探討鈦鎳(TiNi)形狀記憶合金薄膜之微加工。在此次實驗中，在蝕刻溶液的配方方面作了多項的調整。此次蝕刻液的主要成分為H/sub 2/SO/sub 4/+CH/sub 3/OH，其中H/sub 2/SO/sub 4/為蝕刻溶液的主要成分，也是蝕刻的主要來源。而CH/sub 3/OH則主要扮演著調整蝕刻溶液導電度的角色。在變因的調整方面，選擇了四個方向來做調整，包括有 CH/sub 3/OH加入量的影響、外加電壓的影響、H/sub 2/SO/sub 4/濃度的影響以及超音波震盪的有無。而得到的結果顯示，在表面的狀態方面，可以發現到隨著甲醇加入量的增加，表面的粗糙度有下降的情形。且此一平坦化的效應，隨著甲醇加入量的增加，而愈加的顯著。而隨著電壓的使用與上升，雖然都沒有底切的情形產生，但其橫截面卻有著蠻明顯的變化。隨著電壓的上升，橫截面由6V及 9V的垂直截面而漸漸的形成一與平面夾一角度的斜截面。在蝕刻溶液中，硫酸為一重要的成分，所以在實驗中探討硫酸濃度對於蝕刻過程的影響。隨著硫酸濃度的增加，在蝕刻速率上會有著相當大的幫助，蝕刻速率幾乎是以倍數成長。2.氧化鋅薄膜之研究成果：本研究之另一主旨是探討做為輔助感測器用之氧化鋅(ZnO)薄膜之製程、性質、以及微加工。此外我們也無意中發現氧化鋅鬚晶可以用濺鍍之方式形成。(1)氧化鋅(ZnO)薄膜之製程與性質：延續上一年之工作，本期研究中我們成功地以直流磁控濺鍍法沉積ZnO薄膜於玻璃基板上。並於ZnO薄膜添加鋁(製成AZO薄膜)以增進其作為感測器之特性。以直流磁控濺鍍AZO薄膜，在基板不加溫情況下之鍍膜，其電阻係數值相當高約~10/sup 2/ ohm-cm，經適當溫度之熱處理可大幅下降。在氧化鋅中摻雜入鋁形成AZO薄膜，其電阻係數可大幅下降。在AZO薄膜中過量的鋁摻雜反而會使晶粒變小，造成電阻值升高。隨著氧分壓與濺鍍功率的升高，AZO薄膜晶粒有變大的趨勢。經熱處理之AZO薄膜中，經縱深分析其膜面發現有較高之鋁含量，內部則呈現均勻分佈。AZO薄膜其透光率可達85~95%，並隨鋁含量增加而上升。AZO薄膜其透光率不隨氧分壓變化而有明顯變化。在所選取實驗範圍內，在Al摻雜量0.8%時AZO薄膜有最低之電阻係數 4.3*10/sup -2/ ohm-cm。AZO薄膜其激發光譜落在550nm，屬綠色光範圍。
光生化形檢測儀---子計畫二：晶片載具及複製量產 / 29頁
林啟萬 / 研究日期: 2001/01 - 2001/12 原件提供: NSC90-2323-B002-005
中文摘要: 本子計畫主要致力於生醫晶片的設計製作與量產技術的研發，有鑑於國內外對此領域趨勢的快速發展，充分利用我國半導體產業優勢與在生醫之相關完整資源，特整合本計畫以建構一領先全球之生物科技產業研發平台為先期目標，為維持我國生醫晶片之全球競爭力，本計畫所發展之技術平台將要求具有下列特性：(1)高靈敏度；(2)可以從事快速平行檢測(High-throughput parallel processing)；(3)低成本；(4)採用容易取得之檢體(用Minimal invasive medical procedures，例如Body fluid)；(5)以現有之去氧核酸晶片(DNA chip)無法做到之生醫檢驗；(6)可取得國際專利，以突破國際專利藩籬。並於研發系統技術逐步成熟後，將此先期研發儀器整合成為次世代生產之主要載具。本子計畫將協助總計畫建構Opto-BioMorphin (OBMorph)研發平台中之晶片載具。並整合子計畫(I)所發展之OBMorph信號檢出及光電化形量測能力於晶片載具發展中，施行自設計、研發、製程設計、試產、品保、量產，至線上檢測計畫目標之交互修正。除此之外，並將發展微型感測晶片所須之相關原理及技術，如樣本採擷要求與生醫資料庫之應用，提供子計畫(II)研發與實測所需。並將充分運用我國蓬勃發展之光碟產業，以期降低單位晶片成本，促成拋棄式晶片載具之完成，進而協助我國生醫產業全球競爭力之提升。以契合子計畫(III)研發所需之晶片需求，設計、研發，試產一光電生醫晶片，研發過程中並求將量產規格與成本列入研發考慮，務求達成我國工業所奉行之高級產品地攤價的競爭利基，同時亦將配合總計畫及子計畫一來開發技術獨步全球之生醫感測系統，配合設於台灣大學應用力學研究所之國科會北區 微機電 中心之各項設備，建構台灣大學生醫 微機電 系統研究群(NTU BioMEMS Group)，群策群力，以高度整合方式進行全面性生醫晶片載具之研發。此外亦將藉此機會發展新的應用與感測原理，包括有以光纖製作SPR系統以延伸其應用到臨床活體(in vivo)，以及奈米微粒(Nano particles)的製備技術，以開創嶄新研究領域。
光生化形檢測儀---蛋白晶片薄膜技術研發暨其固-液界面蛋白-蛋白間相互作用動力學及化學量論之建立 / 39頁
林世明/ 研究日期: 2001/01 - 2001/12 原件提供: NSC90-2323-B002-006
中文摘要: 以總計畫中創新、平行多功且具商品化潛能之光學生醫晶片儀(Opto-BioMorphin)為基台，界面整合子計畫一訊號檢出技術及光電化形理論，建立 Opto-BioMorphin橢偏儀與表層電漿共振等物理參數與晶片上固-液界面蛋白-蛋白間相互作用動力學暨化學量論之間關聯性理論，建構一部多功之生物感測器，並配合子計畫二中晶片載具與材料，開發符合橢偏儀與表層電漿共振理論且具規則排列、定位與方向性及低成本並可大量製備之界面聯結物與蛋白質薄膜晶片，以切合臨床診斷檢測應用所須之抗體晶片需求。生物晶片上固定化分子(配體,Ligand)薄膜本身穩定的物理化學特性及對生醫樣本中另一個生物分子(分析物,Analyte)間的高結合容量與低成本化，與兩者之間相互作用的定性及結合常數(Binding constant)的求算，在生物晶片的應用使命與商品價值上是相當重要的。在諸如使用生物晶片當成臨床檢驗探針的應用，或是在蛋白-蛋白間(例如子計畫四中的抗體-抗原間)相互作用的熱動力學研究上，結合常數都是一種基本的數據化診斷與實驗的參數。有鑒於上述觀察，並配合總計晝所提出之 Opto-BioMorphin(OBMorph)生醫晶片系統架構，本子計畫(三)將負責晶片上蛋白質薄膜技術之開發暨固-液界面蛋白-蛋白間相互作用動力學理論之建立，以建構一可行性與具競爭力的OBMorph生物- 微機電 界面。除了研發及有機合成並測試不同碳數不同端點功能基(X-(CH/sub 2/)n-Y，Y-(CH/sub 2/)n-S-S-(CH/sub 2/)n-Y)之界面聯結物，以模擬「固定化蛋白」成為具方向性與漂動性之 「自由溶液中蛋白」，並發展酵素逆催化導向及基因工程以便於蛋白C-端修飾或併入硫醇基(-SH)的特異點固定化技術，之後固定於晶片上以達成定位、定向、高結合容量及降低成本之標準化生物晶片。另一方面，建立晶片上固-液界面蛋白配體與蛋白分析物間相互作用動力學與OBMorph系統中橢偏、表面電漿共振生物感測等物理參數間關聯性之理論與程式化，以便在各種不同的化學量論(Stoichiometry)下提供親合之人機使用界面來定性定量分析物並求算蛋白-蛋白間結合常數，以使晶片的偵測診斷數據化。並配合其他子計畫之需求進行檢測金屬膜層(Film)、界面聯結物層及蛋白薄膜特性，暨驗證其固-液界面蛋白-蛋白間相互作用與OBMorph檢出信號之關聯性關係。除了固-液界面下蛋白-蛋白間一對一的結合關係外，並建立包括配體分子與同質多(Homopolyvalent)及異質多價(Multivalent)分析物間相互作用的數學模式，及探討多價配體(例如多株抗體)與單價分析物(例如Hapten)的結合行為與親合力(Affinities)分佈方程式，以充份建立OBMorphin生物感測系統機器與使用者間和善方便的人機界面。研究成果為(1)OBMorph生醫晶片系統下生物晶片固-液界面蛋白-蛋白間相互作用理論建立方面，OBMorph橢圓偏光生物晶片儀架構下之固-液界面蛋白-蛋白間相互作用理論的建立工作已完成。(2)8,11,12碳鏈長界面聯結物HS-(CH/sub 2/)/sub 7/- COOH, HS-(CH/sub 2/)/sub 10/-COOH,HS-(CH/sub 2/)/sub 11/-COOH等有機物其合成暨其/sup 1/N與/sup 13/C核磁共振圖譜分析已完成。(3)8,11,12碳鏈長晶片有機合成界面聯結物X-(CH/sub 2/)/sub n/-COOH膜層理化及生化性質檢測方面，HS-(CH/sub 2/)/sub 7/-COOH,HS-(CH/sub 2/)/sub 10/-COOH ,HS-(CH/sub 2/)11-COOH其與金膜晶片的聯結及鍵結抗體的結合容量檢測工作已完成。(4)8,11,12碳鏈長晶片界面聯結物HS-(CH/sub 2/)/sub 7/-COOH,HS-(CH/sub 2/)/sub 10/-COOH,HS-(CH/sub 2/)11-COOH上自然蛋白質膜質檢測與自由度測試方面，固定化抗體膜質與抗原間之結合量及其解離常數測量工作已完成。(5)抗體直接固定在金膜上、以界面聯結物HS-(CH/sub 2/)/sub 2/-NHCO-(CH/sub 2/)/sub 3/-COOH固定抗體、以Carboxymethyl-dextran化學聯結抗體，三者其抗體結合容量暨與抗原的解離常數比較已完成。(6)酵素逆向催化修飾蛋白質C-端硫醇基方面，使用CysOMe, CysOEt及CysOiBu修飾抗體分子的工作已完成，如預定進度正持續進行中。 |
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