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立成功大研究Copyright 2007 NCKU, all rights reserved - 成大研第五卷 第二期 第 1 評論 曾永華 科學與教育的饗宴:2008年6月26-27日 第八屆創新資訊與科技國際學術研討會嘉賓雲集成 功大學........................................................................................................................................................ Page 1 文摘 劉文超等人 一種新穎具有步階式砷化銦鋁鎵集極層之磷化銦/砷化銦鎵雙異質接面雙極性電晶體........ Page 5 陳虹樺等人 以病毒誘導的基因靜默策略研究蘭花花部功能基因...................................................................... Page 7 簡華麗等人 學生應付困難作業時優先使用的策略................................................................................................ Page 9 張允崇等人 懸空晶圓磊晶法成長之氮化鎵材料中光學聲子輔助受激發光之研究........................................ Page 12 丁志明 以Fe-Si及Al-Fe-Si催化劑成長奈米碳管................................................................................................... Page 15 新聞 國際大師齊聚 成大APCOT國際研討會絢登場........................................................................................................... Page 17 成大校長訪中鋼 傳授成大經驗印證理論與實務........................................................................................................ Page 17 活動.......................................................................................................................................................................................................... Page 18 編輯群..................................................................................................................................................................................................... Page 20 分享研發資訊的平台 第五卷 第二期 - 2008年七月四日 榕園 科學與教育的饗宴:2008年6月26-27日 第八屆 創新資訊與科技國際學術研討會嘉賓雲集成功 大學 曾永華 國立成功大學研發處研發長&電機工程學系教授 2008年6月30日

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國立成功大學 研究發展處

評 論

Copyright 2007 NCKU, all rights reserved 榕園 - 成大研發快訊 第五卷 第二期 第 1 頁

評論

曾永華 科學與教育的饗宴:2008年6月26-27日 第八屆創新資訊與科技國際學術研討會嘉賓雲集成 功大學........................................................................................................................................................ Page 1

文摘

劉文超等人 一種新穎具有步階式砷化銦鋁鎵集極層之磷化銦/砷化銦鎵雙異質接面雙極性電晶體........ Page 5

陳虹樺等人 以病毒誘導的基因靜默策略研究蘭花花部功能基因...................................................................... Page 7

簡華麗等人 學生應付困難作業時優先使用的策略................................................................................................ Page 9

張允崇等人 懸空晶圓磊晶法成長之氮化鎵材料中光學聲子輔助受激發光之研究........................................ Page 12

丁志明 以Fe-Si及Al-Fe-Si催化劑成長奈米碳管................................................................................................... Page 15

新聞 國際大師齊聚 成大APCOT國際研討會絢爛登場........................................................................................................... Page 17 成大校長訪中鋼 傳授成大經驗印證理論與實務........................................................................................................ Page 17 活動.......................................................................................................................................................................................................... Page 18

編輯群..................................................................................................................................................................................................... Page 20

一個分享研發資訊的平台 第五卷 第二期 - 2008年七月四日

成 大 研 發 快 訊榕園

科學與教育的饗宴:2008年6月26-27日 第八屆創新資訊與科技國際學術研討會嘉賓雲集成功大學

曾永華

國立成功大學研發處研發長&電機工程學系教授

2008年6月30日

2008年的6月,成功大學中外賓客雲集:2005年諾貝爾化學獎得獎人以及美 國 國 家 科 學 院 院 士 - -加州理工學院的Dr. Robert Grubbs;中研院院士和美國國家工程學院外籍院士--張俊彥博士;兩位美國國家工程學院院士--Wayne 州立大學的Albert King博士, 以及普林斯頓大學的Chung K. Law 博士,和其他許多位世界級的科學家,都是第八屆創新資訊與科技國際學術研討會的演講人。他們來到成大,和本校教授及研究人員共同致力於追求創新和優異的研究。本研討會和相關研究是由2006年6月在成功大學研發處設立的創新卓越研究中心所贊助的。本研討會於2008年6月26日開幕,為期兩天。

2001年時,在美國紐澤西州的普林斯頓大學,一群來自台灣的熱心學者發起了創新資訊與科技國際學術研討會 (EITC, http://www.eitc.org/)。之後,EITC曾在紐澤西州的普林斯頓,德州的達拉斯和台灣台北舉辦過,目的是要促進來自亞洲和北美洲的專業人士,就創新的科技和服務進行資訊交流。詳細來說,本年度性研討會的目的有以下數點:

· 強化亞洲和北美的大學、研發機構、以及產業之間技術和商業的合作關係;

· 使專家和產業領導人能分享技術上的發展和企業的經驗;以及

· 共同探索創新科技和服務的機會。

本次研討會的主題和活動集中在創新生物醫學、能源、微奈米科技、以及系統晶片科學和技術等方面。來自美國、加拿大、澳洲、日本和台灣的科學研究者和技術專家共同腦力激盪,並開創國際合作研究計畫。他們聚集在成大,發表並分享科學發現和寶貴的經驗。以真誠和積極的互動,進行中的合作計畫得到進一步的發展;與會者之間彼此有共同興趣的主題也形成新的合作團隊。

Robert Grubbs 教授是2005年諾貝爾化學獎的得主,也是美國加州理工學院的 Victor and Elizabeth Atkins 化學教授。Grubbs 教授由1989年以來就成為美國國家科學院的院士,並於 2000 年獲頒Benjamin Franklin 獎章。Grubbs 教授是肯塔基州人,並在佛羅里達大學修畢化學的學士和碩士學位,最後是在哥倫比亞大學得到化學博士的學位。

Grubbs 教授在2005年與另外兩位同事因為在有機合成反應上的歧化反應的發展而共同得到諾貝爾化學獎。Grubbs 教授致力於研究烯烴複分解反

應,並發展出新而有力的歧化反應催化劑,使貴重分子能按研究者的設計合成,在工業上有廣泛的應用,如製造醫藥和有新原料特性的新的聚合物。

Grubbs 教授此行參觀了奇美實業以及工研院南部分院,也在EITC 開始之前和成大師生面對面暢談,並拜訪成大校長賴明詔院士。Grubbs 教授強調寫作能力的重要,認為研究應該從大學階段開始。他覺得與其花許多時間在背誦知識上,倒不如多花些時間來思考和創造。Grubbs 教授希望更多的成大學生能進入加州理工學院,並與他的研究生一起工作。他歡迎成大的教授在休假年到他的實驗室。

Grubbs 教授用一段簡單的匈牙利舞蹈來說明複雜的催化劑化學反應。舞蹈中,兩位舞者雙手相連,代表碳雙鍵;其中,扮演催化劑的舞者,使兩組四位舞者形成環狀;四位舞者之後散開,形成不重複的另兩組舞者。此歷程一直持續下去,使得所欲形成的化學反應能夠且會加速發生;也就是說,以不斷變換舞伴的方式形成不同的舞組;以化學反應的情況而言就是能形成新的、有價值的不同的化學鍵。

張俊彥教授是中研院院士,也是美國國家工程學院的外籍院士,對電子產業、教育及材料科技均有卓越貢獻。張院士是成大傑出校友,曾任國立交通大學校長,日前被馬英九總統提名為考試院院長。

Wayne州立大學的Albert King教授是美國國家工程學院的院士,以及撞擊傷害的先鋒研究者,聞名世界,在汽車撞擊方面的研究尤其著名。運用獨特的電腦類比和模擬技術,他可以預測不同原因的撞擊對人類的影響,並以實驗來驗證。

在King 教授的發表之後,阿拉巴馬大學伯明罕分校的Alan Shih教授發表了使用類比和模擬的虛擬病人的醫學教育和即時定量遙控手術輔助技術。成功大學的研究者和King教授及Shih教授互動熱絡,其後並將持續合作進行獲得贊助的國際研究計畫。中研院的李定國教授強調台灣應迅速提倡在工程和

評 論

榕園 - 成大研發快訊 第五卷 第二期 第 2 頁 Copyright 2007 NCKU, all rights reserved

科學上使用類比和模擬技術的重要性。

來自普林斯頓大學Chung K. Law教授,榮獲Robert H. Goddard(美國燃料火箭的先驅)教授的頭銜,是美國國家工程學院的院士,以及燃燒的專家,以有關推進力、能源和環境議題方面的應用見長。他的專長可能有助於解決我們的社會所面臨的某些能源問題。國立清華大學的楊鏡堂教授則探討世界的能源問題,並分析可能適用於台灣特殊的環境各種解決方案。

與會來賓中有四位來自加拿大的代表。2008年3月,國科會的一群學者由M.K. Wu教授及Y. Tzeng 教授率團訪問了加拿大的渥太華大學。造訪成大並廣泛交換意見後,這些加拿大代表們將會進一步加強台灣和加拿大之間的合作。這些加籍友人中,May Griffith教授發表了她在角膜移植手術方面使用仿生角膜替代物的先驅研究。她並邀

請台灣的研究者加入她的研究團隊,共同從事這種振奮人心的研究。

目前在Baylor醫學院任教的Mendel Chen 教授發表了他在氧化低密度脂蛋白(即是所謂的壞膽固醇或壞脂蛋白)方面的先驅研究。Chen教授提供兩個機會給成大的博士候選人:只要修畢博士學位課程,即可到Baylor醫學院,在他本人、Wah Chiu 教授以及Steven J. Ludtke教授的共同指導下使用最先進的低溫電子顯微鏡進行研究計畫。成大醫學院院長林其和教授對於成大的同學能獲得這樣的機會感到很高興。

我們很幸運的能邀請到五十幾位傑出的學者參加EITC 2008。為時兩天的研討會中,上午是專題演說,下午則安排四組同時進行的口頭發表會。此外,也有研究海報的展覽和競賽。這四組同時進行的發表會強調的分別是:生物醫學、能源、微奈米科技以及系統晶片方面的創新科技和技術。詳細的研討會資料請參考本研討會官網:http://conf.ncku.edu.tw/eitc08

創新生物醫學組所邀請到的講者包括:

台灣中央研究院動物所的特聘研究員游正博教授;

美國密西根州底特律Wayne 州立大學的生物醫學工程系系主任及特聘教授Albert I. King博士;

美國阿拉巴馬州伯明罕阿拉巴馬大學的Alan M. Shih教授;

澳洲顯微鏡及顯微分析重點中心副主任Filip Braet 教授;

美國德州Baylor醫學院的Mendel Chen教授;

日本大阪國立心血管中心研究所脈管生理學系系主任沢村達也 (Tatsuya Sa-wamura) 教授;

日本靜岡縣立大學藥理學院院長奧直人(Naoto Oku) 教授;

加拿大渥太華大學Benjamin Tsang教授;

加拿大安大略省渥太華大學、渥太華醫院、及渥太華健康研究所Eve Tsai教授;

渥太華大學細胞及分子醫學系及眼科學系May Griffith 教授;

台灣國立中國醫藥研究所中醫基礎醫學研究組汪貴珍副研究員;

台灣台南國立成功大學臨床醫學研究所謝清河教授;

台灣台北國立台灣大學醫學院張博淵助理教授;

台灣基隆長庚紀念醫院王兆宏主任及助理教授;

台灣台南國立成功大學謝達斌主任及副教授;

創新能源組邀請到的講者包括:

美國加州大學柏克萊分校的Liwei Lin博士;

美國普林斯頓大學的Chung K. Law教授;

成 大 研 發 快 訊

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美國匹茲堡大學的Minking K. Chyu 教授;

美國德州大學阿靈頓分校的Wei-Jen Lee教授;

台灣國立清華大學的楊鏡堂教授;

台灣工研院副院長曲新生博士;

台灣逢甲大學宋齊有教授;

國立台灣大學林唯芳教授;台灣清華大學葉哲良助理教授;

台灣國立成功大學翁鴻山教授;

台灣國立成功大學鄧熙聖教授;

台灣國立成功大學電機資訊學院院長李清庭教授;

台灣國立成功大學林大惠教授;

微奈米科技組所邀請到的演講者包括:

美國紐約州立大學石溪分校的Benjamin S. Hsiao教授;

美國奧立岡州立大學的Chih-hung

Chang教授;

台灣中研院物理研究所的李定國教授及特聘研究員;

台灣中研院原子與分子科學研究所的陳貴賢教授及特聘研究員;

台灣國立中興大學的郭華丞教授;

台灣國立中興大學的王國禎教授;

台灣國立中興大學的林寬鋸教授;

台灣國立清華大學的果尚志教授;

台灣國立成功大學的張守進教授;

台灣國立成功大學的李永春教授;

台灣國立成功大學的黃榮俊教授;

台灣國立成功大學的Sandip Kumar Dhara教授;

系統晶片組所邀請到的演講者包括:

台灣國立交通大學的張俊彥教授;

台灣國立交通大學的黃威教授;

台灣Andes Technology Corporation 董事長林志明先生;

台灣國立成功大學李坤忠教授;

台灣國立台灣大學陳少傑教授;

台灣國家實驗研究院國家晶片系統設計中心特聘研究員兼主任魏慶隆博士;

台灣國家實驗研究院國家晶片系統設計中心研究員兼組長黃俊銘博士;

台灣國立清華大學吳誠文教授;

國立成功大學是台灣發展最完備的綜合大學之一,包括醫學院、工學院、電機資訊學院、理學院、生物科學與科技學院等九個學院,彼此都在步行可抵達的距離以內。各院院長均為有遠見的領導人,以具有前瞻性的政策,推動跨學科的合作研究。本系列的活動,相信能將成功大學推向另一個高峰。有關本研討會的詳細資訊可由http://research.ncku.edu.tw/banyan的連結網站找到。

本文由張萬珍小姐翻譯

評 論

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成 大 研 發 快 訊

近幾年來,由於砷化銦鎵材料突出之傳輸特性,使得磷化銦鎵系列異質接面雙極性電晶體的應用益趨廣泛,特別是在低功率數位電路的應用上更深具潛力。然而較差之崩潰特性限制了其在低電壓及低功率電路之應用。另一方面,雙異質結構雙極性電晶體已證實可有效地改善崩潰電壓特性。但是,對雙異質結構雙極性電晶體而言,在基-集界面之異質結構所引起之載子阻擋效應卻會造成位障尖峰與載

子傳輸之障礙,使元件特性隨之下降。為了改善此問題,世界上各個研究團隊無不針對改善載子阻擋效應,藉由設計適當之雙異質接面結構來達到理想直流特性的要求。

在本文中,吾人研製一新穎具有步階式砷化銦鋁鎵集極層之磷化銦/砷化銦鋁鎵雙異質接面雙極性電晶體。此元件結構之特徵主要係於基極層與集極層間導入一由四元化合物砷化銦鋁鎵

材料所構成之步階式集極層結構,使基-集極接面位障尖峰減緩;再者,此四元化合物砷化銦鋁鎵所構成之步階式集極層結構係由不同大小能隙之複數步階層所組合而成,而此複數步階層之排列係自基極層往集極層方向逐漸增加其能隙值,且些複數步階層之能隙係值係大於基極層之能隙值且小於集極層之能隙值,因此,較佳之崩潰特性是可被預期的。

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一種新穎具有步階式砷化銦鋁鎵集極層之磷化銦/砷化銦鎵雙異質接面雙極性電晶體

陳梓斌,鄭岫盈1,洪慶文,朱桂逸,陳利洋,

蔡宗翰和劉文超*

國立成功大學電機資訊學院微電子工程研究所1國立宜蘭大學電子工程系

[email protected] Electron Device Letters.

圖一、在熱平衡時在基-集接面之傳統雙異質接面雙極性電晶體與所研究之砷化銦鋁鎵集極層結構模擬之能帶圖。

圖二、所研究之元件在300及400 K 時所量測之Gummel plots。插圖顯示在300及400 K時直流電流增益與集極電流IC之關係圖。

圖一為在熱平衡時,基-集極接面之傳統雙異質接面雙極性電晶體與所研究之步階式砷化銦鋁鎵集極層結構模擬之能帶圖。在集極空乏區域內分散之基-集極能障甚至在零偏壓時得以與足夠動能之電子越過導電帶尖峰。而靠近P+基極層之砷化銦鎵背置層的存在,有利於減少载子阻擋效應。基本上,此層延伸了在基-集極空間電荷區中可以實質阻擋電子通過集極層之第一層導電帶的尖峰。此外,當在基-集異質接面中插入步階式砷化銦鋁鎵集極層,最初在基-集接面中高且寬之尖峰可被分成一些低且狹窄之之尖峰。因此,電子收集率可獲得改進。

圖二為所研究之元件在300及400 K 時所量測之Gummel plots。而集(基)極電流之理想因子在300 及400 K時分別為1.15 (1.27) 與1.1 (1.22) 。理想因子主要是討論在射-基與基-集接面內導電帶中之載子傳輸。1-KT 之集極電流指出傳導載子之傳輸主要是由熱離子發射與擴散機制所主導。略大於一之集極電流之理想因子主要歸因於穿遂電流流過基-射與基-集異質接面。此外,集極電流之理想因子隨著溫度增加而減少意指在高溫下熱離子發射之實質重要性。接近一的基極電流之理想因子,特別在高溫時呈現本體復合電流主宰整個基極電流。由以上之敘述清楚發現,良好之理想因子特性主要係由於步階式集極結構之使用。此外,

所研究之元件存在低的偏移電壓(98.4 V)與飽和電壓(0.33 V) 。另一方面,插圖顯示在300及400 K,時直流電流增益與集極電流IC之關係圖,其集-基電壓固定在零伏。由圖可知,所研究之元件可運作在極廣闊之集極電流區間。操作區間超過11個數量級(IC = 10-12 A至 IC = 10-1 A)。由實驗得知,在300 K時甚至操作在極低之電流IC = 2.3 pA所研製之元件的電流增益大於1。在極低之電流區間所獲得之βf主要歸因於使用步階式砷化銦鋁鎵集極層。步階式砷化銦鋁鎵集極層能有效地降低基-集異質界面之位障尖峰。此外,在400 K時當集極電流增加至IC ≧ 10-4 A 時,較大之直流電流增益可被發現。這主要歸因於隨著溫度增加之高熱漏電流,這對集極電流有很大的貢獻且導致較高之直流電流增益。

圖三說明所研究之元件在300及400 K 時所量測之共射極輸出電流-電壓特性。明顯地,此元件呈現高的共射極崩潰電壓及低的輸出電導。當溫度增加時,在集極區裡之载子獲得更多的熱能,因此,增加了衝擊離子化之可能性。所以,熱所生之貢獻對集極電流的增加產生了關鍵性的作用。實驗上,於集極厚度400 nm下元件之共射極崩潰電壓在集極電流達到100微安時可高達8.05伏。此外,所研究之元件呈現了一低偏移與飽和電壓,導致較大之電壓操作範圍。當溫度增加時,

在集極層裡由於正溫度係數之衝擊離子化係數,引起集極電流上升而導致較低之崩潰電壓。此外,所研究之元件甚至在溫度至400 K時呈現相似之放大現象。這些優良之特性再次指出所研究之元件在實際電路應用之潛力。

圖四說明單位增益截止頻率 fT 與最大振盪頻率 fmax 對集極電流之關係圖。對於射極面積為 6×6 μm2 微米平方之元件而言,所研究之元件 fT 與 fmax 峰值為72.7與50 GHz。明顯地,由於步階式砷化銦鋁鎵集極層之使用,所研製之元件存在較佳之微波特性。 fT 與 fmax 在高集極電流區間下降之現象係由Kirk 效應與串聯電阻效應所引起。

結論,本文探討了具有步階式砷化銦鋁鎵集極層之磷化銦/砷化銦鋁鎵雙異質接面雙極性電晶體之直流及微波特性。藉由在基-集異質接面使用步階式砷化銦鋁鎵集極層之結構,不受歡迎之載子阻擋效應可被消除。實驗上,操作區間可超過11個數量級(IC = 10-12 A 至 IC = 10-1 A)。此外,所研製之元件甚至在高溫時仍呈現相對較高之共射極崩潰電壓及低的輸出電導。對所研製之元件而言,良好之微波特性 fT (72.7 GHz)與 fmax (50 GHz)也已獲得。

文 摘

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圖三、所研究之元件在300及400 K 時所量測之共射極輸出電流-電壓特性。

圖四、單位增益截止頻率fT與最大振盪頻率fmax對集極電流之關係圖。

成 大 研 發 快 訊

台灣的蝴蝶蘭產業,為我國最大宗

的外銷花卉,更是政府重點培育的精緻農業之一。台灣有兩種原生蝴蝶蘭:姬蝴蝶蘭為小形花,顏色變化豐富;台灣原生白花蝴蝶蘭(市面上稱台灣阿嬤),其花形優美,是目前花卉市場的主力品種。蝴蝶蘭染色體數目2n=38,且基因體大小約和人類的一樣大,生長週期長,從營養生長到生殖生長階段通常約需2至3年的時間,影響了研究基因功能的進展。因此蘭花功能基因的確認,最大的挑戰為研究生殖階段基因的功能。目前以遺傳學方法進行功能性基因研究可以分為正向遺傳學(forward genet-ics)及反向遺傳學(reverse genetics)兩種。正向遺傳學是從觀察到表型變化再研究它的基因變化,而反向遺傳學則是從先找到基因再研究它可能造成的表型變化。對於蘭科植物功能性基因的研究,難以使用正向遺傳學策略的原因係由於蘭花世代長及缺乏完整的遺傳圖譜,而使用傳統反向遺傳學策略,如T-DNA insertion或trans-poson tagging工具,則面臨蘭花基因轉殖效率低及有性繁殖世代長。因此在這種不利的狀況下,蘭花功能性基因研究進展緩慢。所幸,近來新發展出另一項反向遺傳學策略工具,即病毒誘導基因靜默(virus induced gene silencing, VIGS)策略,則不需透過有性繁殖世代及複雜的基因轉殖操作,因此對於花部功能基因的研究是一項極有效率之工具。

病毒誘導基因靜默是一種利用重組病毒表達RNAi的策略,也就是以重組病毒感染殖株後,利用病毒系統表達Hairpin-RNA重組基因序列,啟動RNAi效應。VIGS具有快速、高效率、高專一性的特點,適合作為功能基因體分析之工具。我們首先篩選出可供構築VIGS的蘭花病毒載體。目前成功被構築使用的VIGS的載體病毒,常見的有馬鈴薯X病毒(Potato virus X, PVX)及菸草嵌紋病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)。從病毒分類上已知PVX及喜姆比蘭嵌紋病毒(Cym-bidium mosaic virus, CymM-V)均屬於Potexvirus, 而TMV及齒蘭輪斑病毒(Odontoglossum ringspot v i r u s , O R S V )則同屬於Tobamovirus。經篩選蘭花病毒所引起的病症及感染能力,最後篩選出以盛行於蘭花的CymMV作為構築VIGS的病毒載體。此載體經由重組插入控制葉綠素合成的Phytoene desaturase (PDS) 基因,再接種於蝴蝶蘭葉片3週後,經由即時定量real time RT-PCR檢測結果,發現PDS基因表達之RNA轉錄體明顯降低約54%,因此確認CymMV病毒載體可應用於蝴蝶蘭功能性基因研究。

此外,為了加速以CymMV構築VIGS的病毒載體在蘭花花部基因之功能性研究,首先依照蘭花栽培業者低溫誘導開花方法,將供試材料置於低溫環

境(白天25℃、夜晚20℃)誘導蘭株抽花梗,以維持週年有開花株可供

試驗所需。為了測試CymMV載體在所有的花器是否皆能有基因靜默現象,我們選擇一個花部發育基因PeMADS6,為B-class MADS-box基因,利用基因序列近3’端的低保留性但較具高專一性之長約150個核苷酸序列,插入CymMV載體,以體外轉錄法(in vitro transcription)增殖病毒後接種於平均梗長約8公分,具6節花梗之台灣阿嬤抽梗株。經過6週,抽梗株開花後,比較接種病毒空載體(pCymMV-pro60)植株與接種含P e M A D S 6 片 段 之 病 毒 載 體(pCymMV-pro60-PeMADS6IR)的基因靜默植株,經由即時定量real-time PCR檢測分析結果,顯示PeMADS6基因的轉錄分別被減少63±2%、33±3%、23±5%及33±2% 於萼瓣、花瓣,唇辦及蕊柱,證實CymMV 載體可抑制PeMADS6 基因在蘭花不同花器之表現。

為了進一步確認PeMADS6基因表現量降低,是歸因於VIGS所誘導RNA干擾結果,藉由從接種蘭株抽取及純化的小分子量的siRNA (small inter-fering RNA),應用Northern blot分析技術,以CymMV Coat protein (CP) 基因或PeMADS6 基因序列作成探針進行雜合偵測分析載體病毒之CymMV CP基因及PeMADS6基因在表達後mRNA被降解成siRNA的程度。分析結果顯示在接種病毒空載體( p C y m M V - p r o 6 0 )植株與接種含P e M A D S 6 片 段 之 病 毒 載 體

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以病毒誘導的基因靜默策略研究蘭花花部功能基因

謝明憲、陳虹樺*

1成功大學生命科學系及2生物科技所

[email protected] Physiology 143: 558-569 (2007)

(pCymMV-pro60-PeMADS6IR)的基因靜默植株,二者均可被誘導產生21 nts長的CymMV CP siRNA, 然而僅有在PeMADS6 基因靜默植株可偵測到21 nts長的PeMADS6 siRNA。 證實PeMADS6基因的降解產生21 nts長的siRNA產生是具專一性,且藉由以CymMV構築VIGS病毒載體誘導基因靜默策略,可有效降低PeMADS6基因的表現量。此外,在PeMADS6基因靜默植株外表型發生變異,在花器的萼辦、花瓣及唇辦呈現綠化條狀或不規則綠色斑,有些接種試驗植株在花梗上端的花苞呈現前述外表型改變,但花梗下位的花苞則無法綻放,經由解剖觀察發現該花苞在花器的萼辦、花瓣及唇辦也呈現相同綠化的條狀或不規則綠色斑。這些觀察結果,證實降低蝴蝶蘭PeMADS6基因的轉錄量,雖然花苞在分化時的初期發育甚少受到影響,但後期發育則發育受到明顯阻礙。

本研究也在不同品種蝴蝶蘭材料:P. amabilis及P. solo Musadium, 接種帶有150 nts PeMADS6基因序列之C y m M V( p C y m M V - p r o 6 0 -

PeMADS6IR)病毒載體,也產生相同的結果。由於該二個品種皆屬四倍體植物,一般的loss-of-function分析是難以在多倍體作物上執行,且若擬研究的基因具有多個拷貝數,用loss-of-function分析方法,如T-DNA in-sertion或transposon tagging技術,要同時標定具多個拷貝數的重複基因是相當困難。我們的結果顯示應用CymMV病毒載體之VIGS策略則可避開這二種問題,且可在植物體內不同部位,同時降解RNA,而達成同步靜默該基因之表達。

本項研究證實以CymMV所構築的VIGS載體,是非常適合於在蝴蝶蘭分析花部發育基因的功能,且CymMV可廣泛性的感染在蘭科植物內不同屬植物,包含蝴蝶蘭屬 Phalaenop-sis、蕙蘭屬 Cymbidium、 加德利亞屬 C a t t l e y a、石斛蘭屬 D e n d r o b i u m、E p i d e n d r u m、Laelia、Laeliocattleya、文心蘭屬 Oncidium、Zygopetallum、 梵尼蘭屬 Vanilla及萬代蘭屬 Vinda等。因此以CymMV所構築的VIGS載體可應用前述不同屬的蘭花進行功能性基因研

究。雖然目前蘭花功能性基因的研究已經有一些進展,但與其他農作物相比,還有距離。隨著花卉產業化步伐的加快,今後蘭花功能性基因方面的研究還需要更加速進行。而以CymMV所構築的VIGS載體將可適用於具大基因體、低基因轉殖效率及繁殖世代長的蘭花,因此對於研究蘭花功能性基因將是最佳選擇的利器。

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圖一、MADS-box g基因靜默植株表型。分別以緩衝液(A 及 D),pCumMV-pro60 (B and E),及pCymMV-CP60-PeMADS6 (C and F)注射台灣阿嬤花梗的開花結果。(C)圖中箭頭表示花瓣中綠化條狀,及(F)圖中箭頭表示唇瓣中綠化條狀。

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設計良好的課程作業能刺激學生的學習,從作中學習。老師必須隨時注意並調整課程作業的困難程度;因為學生需要相當程度的挑戰以獲得學業發展的空間。然而課程內容也不能太過於困難造成只有前半段的學生才能完成。比起那些覺得可以掌握課程內容的學生,覺得課程太過於困難的學生有可能被迫採取不好的策略來達到學習目的。

這份研究探討學生如何應付較困難的作業和課程。特別是學生會採行哪一

種策略去克服問題?這份研究探討了七種策略,分別是:向老師或教學助理尋求合理的幫助,以及其它令人質疑功效的方法:透過網路討論問題或和同儕合作解決問題,還有令人完全無法認同的方法:抄襲同學的作業、分配工作、在網路上搜尋作業答案後採用、或是依據醫生的診斷紀錄無理的要求延後繳交。如果想要設法去排除那些令人無法認同的策略和鼓吹符合道德的方法,探討學生如何運用各種不同處理困難作業的方法顯得重要。

此外,研究還從另ㄧ個觀點來看這個問題,也就是已經完成課業的學生如何回應其他學生的求助?研究中還包含了關於處理回應其他學生求助的六項策略,分別是:指引學生正確的方向、讓學生注意自己的課業、讓學生抄襲作業、告訴老師這些學生的情形、完全忽略這些學生、提供錯誤的建議。因此當針對教育課程建立道德規範和練習方法時,探討學生如何回應其他學生的求助是很重要的。

另一個重要的議題是,學生在教育環境中如何看待教育環境中的相關人

員:老師和大學真的在這個環境是名列前茅嗎?或是學生對於他們之間的重要性有不同的看法嗎?就和其他人一樣,學生有時會面臨道德困境,特別是當他們被捲入ㄧ個要做出選擇但卻充滿矛盾的處境。他們是否應該要選擇站在他們同情的學生這邊?或是站在強力執行教室正義並確保全面公平性的老師這邊?為了讓議題更清楚,這份研究的最後部份提出學生如何在衝突的情況中選邊站的問題。在教育環境中,最重要的五個相關人員包含了:學生本身、朋友、父母、老師以及學校。

將學生回答的問卷資料以成對比較的方法分析。這個穩健方法能在統計上排列出學生所有的偏好策略。爲了獲得全面性的觀點,資料將從233個學生的問卷收集而來,包含跨越兩個國家、四個地區的大學生和研究生;大部分的學生是工學院。除此之外,還包括了57位人文學院的學生當作對照組。

不管從哪個地區來、學習程度和研究領域,學生似乎對於困難課程的處理有類似的偏好策略 (表一)。除了中國

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學生應付困難作業時優先使用的策略

簡華麗1*, Frode Eika Sandnes2,黃有評3,才力4,羅慕賢5

1台灣國立成功大學外國語文學系2挪威Oslo University College 3台灣國立台北科技大學4中國傳媒大學5香港城市大學

[email protected] Transactions on Education, Vol. 51, No. 2, pp. 157-165, May 2008.

的研究生和台灣人文學院的研究生偏好從網路上搜尋解決方法(w4=0.24, rank 1/7), 所有的學生有困難時都傾向於向朋友求助 (w2=0.22-0.24, rank 1/7)。 令人感到驚訝的是所有的學生寧願找其他的解決方法也不願向老師求助。有四組將老師列在倒數第二的排序(w1=0.09, rank 6/7); 有四組將向老師請求協助列在第四位 (w1=0.13-0.15, rank 4/7)。爲何老師的順位如此低,尤其是當老師的主要目的是監督和指導學生時?也許老師高估自己的監督價值?老師通常會抱怨監督學生是勞心勞力的工作,但通常真正尋求老師協助的學生只是少數,這些學生通常需要相當多的協助而且老師也從自己的教學中感到自己扮演了適當的角色。然而,其他大多數沒有尋求老師協助的學生又是如何?他們沒有任何的困難嗎?也許他們轉而尋求其他的協助。

除了人文學院的學生和大陸的研究生,大部分的組別將在網路上尋求解答 這 個 選 項 列 在 第 二 順 位 (w4=0.20-0.23, rank 2/7)。在網路上尋求解答是無法令人認同的策略,除非學生透過網路能找到更多幫助他們了解問題且最後能協助完成作業的資訊。很明顯的,和十五年前比起來,網路

大大地改變了學生做作業的習慣和解決問題的方法,因為十五年前大多數的大學除了運用電子郵件和新聞群組之外,並不會使用網路其他功能。老師對於教學方法及看待學生學習過程的觀點也沒有以像現今網路發展同樣的速度成長。許多學生需要做研究和需要參考文獻時,可能求助於網路搜尋引擎;因此學生必須接受更多關於網路使用道德的訓練,因為網路在他們接下來的學術生涯中仍是重要的工具。

大部分的組別優先策略的第三順位是和朋友分工合作 (w7=0.18-0.2, rank 3/7),不可否認的它是令人無法接受但卻相當普遍的方法。譬如,一群有時間壓力的學生會採取分工合作:因此精通數學的學生做有關數學的部份,電腦天才的學生做有關程式設計的作業,諸如此類等等。然後他們一起分享之後的結果。不幸的是,對於數學不在行的學生會沒辦法獲得任何練習機會,甚至失去能改善數學能力的機會,因為作業都由別人為他們完成了。基於強烈的教育理由,這樣錯誤的方法必須嚴厲的抨擊及禁止。

分工在工業上也許是常見、甚至基本的方法,但一個人不勞而獲就是一種抄襲。中國的研究生和台灣的人文學院的大學生沒有這樣的問題,因為中國的研究生將分工合作列在第四順位 (w7=0.16, rank 4/7), 而台灣的大學生將此項列在第二順位 (w7=0.20, rank 2/7)。

複製且竄改朋友作業的方法以及要求偽造的醫生紀錄,這兩種方法被大多數的組別分別列在倒數第二順位 (w5=0.03-0.09, rank 6/7)和最後ㄧ位 (w6=0.03-0.06, rank 7/7);這兩種方法非常的不道德。因此他們的低順位是正面的訊息,顯示學生將這些方法列為最後不得不採取的手段。也許取得醫生紀錄太麻煩,又有不必要的花費,甚至不是經常可行 (取決於病人和醫生的特殊關係以及國家間不同的風俗習慣)。大部分的老師會懷疑他們拿到的醫生紀錄是不合法的,此外,抄襲朋友的作業對學生而言是一種羞辱,特別當他/她必須去拜託對方。唯一的例外是台灣人文學院的學生,他們將使用偽造的醫生紀錄列在倒數第二個順位(w6=0.06, rank 6/7)。

文 摘

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表一、以常態化的等級係數來顯示學生處理困難課程的偏好,括號中是學生實際的排列順位。表中同時也列出了回答者間的ㄧ致性、卡方統計、相對應的p值 (自由度=21)。UG=大學生,PG=研究所。

表二的結果顯示關於學生回應其他同學的請求協助的偏好是如何,大致上不同的組別顯現ㄧ致性。所有的組別宣稱他們會先試著引導這位學生(w2=0.29-0.32, rank 1/6),接著讓這位學生 專 心 思 考 他 自 己 的 作 業(w3=0.23-0.27, rank 2/7)。

關於是否忽略求助或是讓其他人抄襲自己的作業,各群組呈現分歧的現象。在西方文化的影響之下:香港學生、挪威學生以及大部分的台灣學生寧願忽略對方的請求(w1=0.16-0.19, rank 3/6), 但是中國的學生寧願讓作業被抄襲  (w4=0.15-18, rank 3/6); 他們 將 忽 略 學 生 排 在 第 四 位  (w1=0.11-0.12, rank 4/6)。

大部分的組別將告知老師這學生的行為以及給這個學生錯誤的訊息,分別排在倒數第二順位和倒數第ㄧ順位。值得慶幸的是,大部分的學生排斥告知錯誤訊息的方法,畢竟因為這些學生處在十分競爭的環境,雖然從他們的角度來看,是不難理解爲何有這樣的策略出現。在某些國家像是挪威,政府政策明文規定超過一段時間 (這段時間裡只有10% 的學生能得到A 等等),成績必須呈現常態分布。結果學生可能會用散布錯誤的訊息當作生存

的手段,因為學生能藉此增加自己獲得好成績的機會。事實上,台灣工程系大二和研究生偏好給錯誤的忠告 (w6=0.07-0.08, rank 5/6) 而非告知老師 (w5=0.05-0.06, rank 6/6)。 令人驚訝的是,告知老師詳情被大部分的學生列在倒數第二順位 (w5=0.05-0.11, rank 5/6)。

成 大 研 發 快 訊

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表二、處理同學的請求

三五族氮化鎵半導體因為可以用來製造紫外光發光二極體及雷射二極體而使其研究有相當的重要性。利用懸空晶圓磊晶法所成長的氮化鎵長條樣品具有相當低密度的錯位線缺陷(dislocation)以及鏡面般的側壁,因此兩個平行的側壁可以形成良好的受激發光所需的共振腔。[Ref. 1] 受激發光發生在比正常發光光子能量少一個或兩個光學聲子的能量位置之前曾在鉮化鎵/鉮化鋁鎵的多重量子井被觀察到。[Ref. 2] 光學聲子輔助的效應在極性較高的材料如氮化鎵及二六族半導體材料中更為容易被觀察到。

我們在此研究中對一組藉由懸空晶圓磊晶法成長且寬為 13.3 μm 的氮化鎵長條材料進行受激發光光譜量測。不僅成功地量測到具有transverse-electric

( TE )偏振特性且有完整的Fabry-Péro t modes的受激發光,其受激發光發生的光子能量比氮化鎵的能隙小了一個光學聲子的能量(約90 meV),因此我們推論為光學聲子輔助受激發光。[Ref. 3]

根據Fabry-Pérot modes的波長間距分析可以得到此氮化鎵材料的有效折射率 (the effective refractive index)為8.578。這個有效折射率的值比先前別的研究團隊利用橢圓儀(ellipsometry)所量測到的

值大上許多。[Ref. 4] 這個研究結果告訴我們在受激發光時材料內部大量的多餘載子會引起許多新的載子損耗途徑,而增加材料的有效折射率。

本研究所使用的氮化鎵材料所使用的基板為單面拋光的(0001) 6H-SiC 晶片。基板上依序成長一層100 nm 的氮化鋁緩衝層以及約1.5 μm 的氮化鎵薄膜。之後將樣品取出磊晶系統利用黃光顯影定義光阻再以感應耦合電漿蝕刻(ICP )蝕刻出長條狀的氮化鎵初始層。再將樣品重新放入磊晶系統中以

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文 摘

懸空晶圓磊晶法成長之氮化鎵材料中光學聲子輔助受激發光之研究

張允崇1*, 李允立2, Darren B. Thomson3, and Robert F. Davis3

1成功大學光電所2台灣大學光電所3北卡羅萊納州立大學材料工程系

[email protected] Physics Letter 91, 051109 (2007); Also Selected Article in Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology 16(7) (2007)

圖一、(a) 長條氮化鎵樣品之SEM上視圖。長條樣品的寬約為13.3 μm兒厚度約為5.6 μm。其側壁也相當光滑。(b) 紫外光雷射使樣品產生受激發光之示意圖。

懸空晶圓磊晶法成長出尚未接合的氮化鎵長條樣品。低溫光譜量測時樣品是固定在可降溫至77K的低溫系統的銅接頭上,所使用的雷射為四倍頻的的Nd:YAG 雷射(雷射脈衝寬度:6 ns;重覆速度:15 Hz)。Figure 1(a)為樣品的SEM 的上視圖,圖中可以清楚看到四個間隔約為44 μm的平行長條狀樣品,長條的寬約為13.3 μm而厚度約為5.6 μm,其側壁也相當光滑而使兩個側壁間可以形成高反射率的F a b r y -

Pérot共振腔。Figure 1(b)為一個長條氮化鎵樣品在接受雷射光激發時產生受激發光之示意圖。所產生的光譜訊號經過一個長0.32 m的且配備有液態氮冷卻CCD的光譜儀來進行分析。

Figure 2為一個寬為13.3 μm的長條樣品在不同雷射光強度激發下的77K低溫光譜。在激發光強度為2.144及11 MW/cm2的低激發強度時,其對應的光譜在77K時氮化鎵的能隙(約360 nm)處可以觀察到為一個半高寬相當寬的自發性螢光。當激發強度為38 MW/cm2 的高激發強度時,在小於氮化鎵的能隙約一個光學聲子(90 meV)的能量處可以觀

察到一組完整的Fabry-Pérot modes。由於在360 nm處仍可觀察到對應氮化鎵能隙的光譜訊號,所以能隙因激發光強度而產生renormalization的情況並不可用來解釋此一90 meV的改變。由於90 meV剛好是氮化鎵材料的光學聲子能量,因此我們提出光學聲子輔助的受激發光來解釋此一現象。從Figure 2 的 附 圖 中 可 以 清 楚 分 辨 在 3 8 MW/cm2的高激發強度狀況下可以觀察

到一組間隔約為0.6 nm 的Fabry-Pérot modes。有固定間隔Fabry-Pérot modes是用來確認受激發光是否產生的重要依據。

由於TE偏振光在半導體材料與空氣介面的反射率比TM偏振光高,因此在邊射型的光激發受激發光通常會是TE偏振光。因此,確定輸出訊號是否為TE偏振為判定是否產生受激發光的一個重要依據。在這個研究中,我們使用一個線偏振片來分析此輸出光譜訊號,從Figure 3可以觀察到當激發光源強度超過臨界值時,只有TE偏振方向

仍具有清楚的Fabry-Pérot mode。此結果證實此一較氮化鎵能隙小一個光學

聲子處的Fabry-Pérot modes 確實為氮化鎵長條產生受激發光的訊號。除此之外,從Figure 3也可以觀察到這些氮化鎵能隙處的訊號具有另一個間隔約為2

nm的另一組Fabry-Pérot modes。兩個間隔的比值(0.6/2)恰好接進氮化鎵長條

的寬厚比(5.6/13.3),此一觀察再次證明光學聲子輔助過程不僅發生在氮化鎵長條的水平方向,也同時發生於長條的垂直方向。

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圖二、激發光源之強度為(a) 38 MW/cm2, (b) 11 MW/cm2, and (a) 2.144 MW/cm2時之氮化鎵長條樣品產生光學聲子輔助受激發光之低溫光譜。附圖為(a)之放大圖。

圖三、(a) TE- and (b) TM偏振的低溫77K光譜。激發光源強度為38 MW/cm2。

一個長度為L的共振腔其產生受激發光的臨界增益( gth)可以下公式表示:

其中R1 及 R2 為介質界面的反射率而α是材料的吸光常數。受激發光的臨界增益必須大於材料的吸光損耗以及界面的反射損耗。需注意的是本研究中的長條形樣品在水平方向上的光激發是均勻的照射,所以產生的多餘載子也都均勻地在水平方向上分布。但在垂直方向上由於樣品厚達5.6 μm 而大部份光吸收都發生在接近表面約1 μm的深度內。所以多餘載子在垂直方向上的分布並不均勻,因此在氮化鎵的能隙所產生的受激發光會比光學聲子輔助受激發光有較高的損耗而需求較高的增益。因此在本實驗中只可以觀察到臨界增益較低的光學聲子輔助受激發光。

Figure 3為一寬為13.3 μm的氮化鎵長條材料的受激發光光譜中可以觀察到

在波長370 nm時的Fabry-Pérot mode間隔約為0.6 nm。再以下列公式來分析:

其中L是共振腔長度、λ0 中心波長、Δλ 是臨近模態的間隔、 n 是在 λ0 時的折射率而dn/dλ 折射率變化率。代入計算可以得出有效折射率 (

) 為8.578。

這個數值比別的團隊利用橢圓儀所量測出的4.65大上許多。[Ref. 4] 許多可能性可以用來解釋此一現象,厚的樣品所造成的較高的損耗就是可能原因之一。另外橢圓儀量測時樣品內部的載子數量相當有限,而本實驗量測的是在高載子濃度時的光學特性。因此可以推論在樣品內有高載子濃度時,新的損耗機制就有可能發生,而造成

較高的有效折射率。因為雷射二極體本身操作時元件內部有大量的多餘載子,所以這個研究結果將對雷射二極體的研究有相當的重要性。了解造成這些載子損耗的機制將有助於發展有更高效率的雷射二極體。

總結來說,我們成功地在懸空晶圓磊晶法所成長之氮化鎵長條材料中量測到光學聲子輔助受激發光的現象。在氮化鎵長條材料的低溫77K受激發光光

譜中可以觀察到一組完整的Fabry-Pérot modes,其中心波長(370 nm)對應的能量剛好是比氮化鎵能隙小約一個光學聲子的能量,因此推論為光學聲子輔助光受激發光。此訊號是個TE偏振的

訊號且可以從其Fabry-Pérot modes間隔算出其有效折射率約為8.578。這個相對高的有效折射率值代表材料在大量多餘載子存在時有較大的損耗。更進一步研究有關此光學聲子輔助光受激發光的現象可以有助益於未來新的半導體雷射發展。

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文 摘

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成 大 研 發 快 訊

自從1991年奈米碳管被發現以來便一直引起廣大的注意[1],奈米碳管具有良好的性質與特殊的結構,而合成方法和參數對性質與結構的影響非常大。在這些參數之中,催化劑的特性扮演著一個很重要的角色,傳統上運用在奈米碳管製備的催化劑包含過渡金屬,例如Co、Fe 、Ni 、Mo,和它們的合金,例如Fe/Ni、Co/Ni、Y/Ni[2-4]。同時部分催化劑和矽基板之間會產生具有負面影響的矽化物,例如鐵矽化合物。因此不同種類的中介層材料常被運用於碳管備製過程中以防止矽化物的生成[5-8]。本研究探討使用奈米級的鋁薄膜,厚度範圍2 nm ~ 12 nm,作為矽基板和厚度為24 nm鐵矽催化劑之中介層。此一鋁中介層之使用不只是防止矽化物的生成,同時也大幅提升奈米碳管於370 ℃下在MPCVD系統中的生長速率,。此外,由於此鋁中介層之使用得以省卻一般所要求之催化劑蝕刻步驟。

圖一中的兩條虛線間為Fe-Si 催化劑經過蝕刻後的TEM橫截面圖。

由圖可看出接近表面處的區域形成顆粒狀,鄰近矽基板處則較為平坦。另可發現催化劑層的厚度由原本沉積後的24 nm經蝕刻後增加到42 nm,其中較平坦的區域厚度為12 nm。當催化劑被氫氣蝕刻後,其結構顯然膨脹了。Al/Fe-Si催化劑經氫氣蝕刻後也跟圖一的情況類似,然而,因為Al的加入使得膨脹的程度更為劇烈。舉例來說,催化劑層厚度由沉積後的2 nm (Al) + 24 nm (Fe-Si) = 26 nm,經蝕刻後增加到46 nm,而較平坦的區域厚度為18 nm,比之前提到的Fe-Si 催化劑厚度12 nm增加50%。於此圖中無法觀察到Al,原因在於Al已擴散到Fe-Si中,其擴散到Fe-Si 薄膜深度為35 nm。大部分的Al原子會擴散到大於20 nm的區域,一般介於接近18 n m到3 8 n m之間。對於A l / F e -Si有較厚的Al中介層,亦即4 nm、6 nm、8 nm和12 nm,其橫截面形貌及微結構類似於2-nm-Al/Fe-Si,除了在6-nm-Al,8-nm-Al和12-nm-Al/Fe-Si催化劑的Al中介層仍可被觀察到之外。

圖2A、2B、2C、及2D顯示奈米碳管於經蝕刻後的Fe-Si 催化劑下成長的SEM橫截面圖,其分別具有0 nm、2 nm、8 nm、及12 nm的Al中介層。所使用之甲烷/氫氣比例為4/9。有關於奈米碳管的成長與Al中介層的厚度關係顯示於圖3。奈米碳管的長度隨Al中介層厚度而增加然後減少。特別的是,生長在含有3±1 nm Al/Fe-Si催化劑的奈米碳管,其平均長度比生長在Fe-Si催化劑或較厚Al中介層催化劑之奈米碳管長度的三倍還要多。此一Al

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以Fe-Si及Al-Fe-Si催化劑成長奈米碳管

丁志明

國立成功大學工學院材料科學及工程學系特聘教授

[email protected] 19, 095607 (6pp) Issue 9 (2008)

Fig. 1. TEM cross sectional image of an etched Fe-Si catalyst.

Fig. 2. SEM cross-sectional images of CNTs grown on etched Fe-Si catalysts having (A) 0-nm, (B) 2-nm, (C) 8-nm, and (D) 12-nm Al interlayers.

中介層的效應在使用更低甲烷/氫氣比例(3/9、 2/9、 和1/9) 的情況下同樣也被發現。很明顯的一個理想的Al中介層厚度範圍可以加強奈米碳管的生長。此外, 在這個厚度範圍之內,Al 中介層的效應尚不只如此。當使用Al中介層時催化劑不需要經過蝕刻步驟同樣可成長出奈米碳管。此原因在於奈米碳管生長初期時已有蝕刻現象出現,此一不顯著之蝕刻現象已足夠使含Al中介層之催化劑產生膨脹進而成長出奈米碳管。

圖 4為奈米碳管之拉曼光譜,其奈米碳管分別在蝕刻之Fe-Si、未蝕刻2-nm-Al/Fe-Si和蝕刻後2-nm-Al/Fe-Si上以甲烷濃度比4 / 9的條件進行成長。他們的拉曼光譜基本上是相似的,都具有D-band 和G-band。 然而,由 ID/IG 比可以發現這些奈米碳管包含著不同量的缺陷。由未經蝕刻Fe-Si 催化劑所生長的奈米碳管含有最高的缺陷度(ID/IG = 1.95);而在蝕刻後的Fe-Si(ID/IG = 1.50) 和2-nm-Al/Fe-Si (ID/IG = 1.55)生長出的奈米碳管,其缺陷程度相似而且較前者為低。換句話說有Al中介層的存在,不只明顯的增加奈米碳管的生長速率同時仍能保持奈米碳管微結構的不變。

結論

具準直性的奈米碳管已經由具有或不具 有 A l 中 介 層 之 鐵 -

矽催化劑於370°C低溫中成長於矽基板上。生長在含有3±1 nm Al/Fe-Si 催化劑的奈米碳管,其平均長度比生長在Fe-Si 催化劑或較厚Al中介層催化劑之奈米碳管長度的三倍還要多。此外, 在這個厚度範圍之內,Al中介層的效應尚不只如此。當使用Al中介層時催化劑不需要經過蝕刻步驟同樣可成長出奈米碳管。這些效果歸因於適量的Al擴散進入Fe-Si催化劑而導致催化劑的膨脹,如此使得催化劑呈現多孔性。換句話說有Al中介層的存在,不只明顯的增加奈米碳管的生長速率同時仍能保持奈米碳管微結構的不變。

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• Delzeit L, Chen B, Cassell A, Stevens R, Nguyen C and Meyyappan M 2001 Chem. Phys. Lett. 348 368

文 摘

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Fig. 3. CNT length increases and then decreases with the Al interlayer thickness.  The methane/hydrogen ratio was 4/9.

Fig. 4. Raman spectra of CNTs grown on etched Fe-Si, as-deposited Al/Fe-Si, and etched Al/Fe-Si.  The methane/hydrogen ratio was 4/9.

成 大 研 發 快 訊

新 聞

國際大師齊聚 成大A P C O T 國際研討會絢爛登場

由國立成功大學微奈米科技中心、工研院、微系統暨奈米科技協會共同舉辦的「第四屆亞太地區微致動器與微奈米技術研討會(The 4’th Asia-Pacific Conference of Transducers and Micro/Nano Technologies, APCOT 2008)暨2008微系統暨奈米科技應用展」,23日上午8時30分在台南大億麗緻酒店隆重登場,由成大校長賴明詔主持。該會自2002年舉辦,台灣首次爭取到主辦權,包括2005年諾貝爾化學獎得主葛魯·伯斯(Robert H. Grubbs)等多位世界級知名學者應邀演說,吸引超過500人與會,盛況空前。

成大賴明詔校長首先代表成大歡迎與會的各界先進、貴賓。賴明詔校長指出,APCOT堪稱是國際性兩年一度重要的科技盛事,吸引包括來自中國、香港、澳門、日本、南韓、新加坡、印度、澳洲、泰國、荷蘭、紐西蘭、美國及德國等世界各國超過500名知名學者,共同匯聚於台南,探討與分享在微奈米、材料科學、感測器與致動器、光學式微機電系統、化學等科技上的重要成就及成果,對於台灣相關領域技術的發展具有指標性的意義。

賴明詔校長表示,微奈米科技已成未來趨勢,並與經濟發展密切相關,政府也投注相當多經費在相關領域的研究及發展上。成功大學在微奈米科技領域的成果有目共睹,除了教學研究之外,期盼能將研究成果儘速轉換提供業界應用。透過該會議,除了各界在奈米科技的新知識能廣泛交流,亦

打造一個產官學相互交流的機會,為台灣科技發展貢獻心力。

APCOT國際研討會為期3天,共有來自日本、韓國、大陸等15個國家的專家學者報名參加。國內外投稿篇數為535篇,總計發表377篇論文。台灣不管在論文的質或量,都居於領先。尤其,研討會中亦邀請2005年諾貝爾化學獎得主葛魯·伯斯(Robert H. Grubbs)、微晶片技術應用先驅曼茲·安德利(Andreas Man),以及在微電機系統、機器人、人機介面研究多年的東京大學Isao Shimoyamaz 等世界級大師進行專題演講,期盼在中外多方交流中能激盪出燦爛的火花。

節錄自成大新聞中心

成大校長訪中鋼 傳授成大經驗印證理論與實務

引進企業經營理念挹注學術發展,一直是學術界追求的目標。國立成功

大學學術訪問團一行九人,在校長賴明詔院士的率領下,24日遠赴高雄參訪中鋼公司。除聽取中鋼的簡報、實地參觀中鋼公司熱軋工場的鋼材煉製過程,並傳授成大經驗。面對成大人佔相當高比例的中鋼公司,賴明詔校長及隨同人員如同回到成大第二個家的感覺,咸認中鋼行腳不只是一種單純的知識交換,更是一種情感交流的體現,也是一種理論與實務結合的印證。

值得一提的是,成大校長賴明詔院士借拜會之便,向中鋼公司總經理陳源成表達希望中鋼公司在成大投入更多的研究經費,在成大成立材料、機械、化工、..等研究中心,並協助成大興建一棟研發大樓。對於賴明詔校長的期待,中鋼公司總經理陳源成當場給予正面回應,允諾列入中鋼的重點規劃。

中鋼公司總經理陳源成也透露中鋼在馬來西亞及越南設廠,希望在成大設置獎學金,延攬成大馬來西亞籍或越南籍的優秀僑生,畢業後回到馬來西亞或越南的中鋼公司服務。成大校長賴明詔院士讚揚中鋼的構想,將全力協助促成。

成大校長賴明詔院士肯定中鋼對國家的卓越貢獻,對於成大校友在過去幾十年的台灣經濟發展過程中扮演重要

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角色也引以為傲。他表示,成大一向重視學生的基礎教育,尤其是培養學生投入職場後具備有自我學習的能力。成大校長賴明詔院士寄望透過中鋼實地接觸的機會,與中鋼建立更多的合作。

身為成大人的中鋼公司總經理陳源成,對於母校師長的來訪,更是抱持著感恩的心情熱情款待。他指出,成大人在中鋼公司擁有相當高的比例,成大人在中鋼公司的表現也都非常突出,這歸功於成大紮實的教育,希望有更多的學弟妹加入中鋼的行列。此外,陳源成總經理也期盼未來能借重於成大雄厚的研發能量,幫助中鋼發展。

長期以來,與中鋼關係密切的成功大學,除培養許多優秀人才投入中鋼服務行列,如中鋼公司總經理陳源成等許多高階主管都是成大傑出校友,更有許多密切的產學合作:諸如在96年9月一起合作開授「鋼鐵製程特論」課程,以及在今(97)年5月贊助成大一千萬元,成立「成大-中鋼馬達科技研究中心」,一起投入馬達科技研究的研發等等。

活 動

7月16日研發論壇特別邀請Dr. Harold J.

Raveche 蒞臨本校演說『NA New Model

for the Research University: Sustaining

Innovation for Economic Growth 』,歡迎

報名參加!

主 講 者: Dr. Harold J. Raveche (President

of Stevens Institute of Technology, USA )

講 題: A New Model for the Research

University: Sustaining Innovation for

Economic Growth

日 期: 97年7月16日星期三

時 間: 12:00 ~ 14:00

地 點: 醫學院第一講堂

聯絡人:鄭凱芸小姐 分機50926

為方便統計人數,請事先上網報名,報 名 網 址 http://www.ncku.edu.tw/~rand/ord/R&D_forum.html

校內近日活動

校內演講活動

講題:水的處理技術專題講座-

廢水精煉與再利用

主講人:宋士武 教授 (愛荷華州州立

大學)

時間:7月4日13:00—17:00

地點:成功大學光復校區國際會議廳

講題:Cloning of Polymer Crystals

主講人:Gunter Reiter 教授

時間:7月9日10:30--12:30

地點:化工系四樓

講題:藝術行銷與推廣概論主講人:張明蘭 記者(中華日報)時間:7月12日10:00--12:00地點:成大藝坊

講題:地方文化中心的角色、定位與經營主講人:陳修程 主任 (台南市立文化中心)時間:7月12日15:00--17:00

地點:成大藝坊

講題:藝術、社區與校園主講人:蔣耀賢 執行長 (橋仔頭文史協會)時間:7月12日10:00--12:00地點:成大藝坊

講題:從城市美學談藝術行銷主講人:陳建明 理事長 (台灣藝術進駐交流協會)時間:7月4日13:00—17:00地點:成大藝坊

講題:校園藝文活動行銷與推廣經驗分享主講人:張惠蘭 主任 (高苑科技大學藝文中心)時間:7月13日13:00--15:00地點:成大藝坊

講題:志工經驗分享與互動主講人:林朝成教育組組長

藝術中心

時間:7月13日15:00--17:00地點:成大藝坊[這輩子,未命名]...他們用展覽寫故事...工設系98級12人的這輩子!展覽名稱:[這輩子,未命名]展覽時間:97.6.10-7.20展覽地點:雲平藝術櫥窗展出者:賴彥伶、李秋霖、趙心鈴、

活 動

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林盈劭、蘇映瑋、許如萱、張展碩、林怡萱、廖名堃、杜鎮祥、顏伶宇、楊承祐(工業設計98級)

國立成功大學校區命名活動

主辦單位:校園規劃小組、成大藝術

中心

緣起:本校自1931年創校以來,從最早的成功校區,一路發展,除安南、歸仁,和雲林斗六校區外,日前校本部計有8個校區,分別以成功、光復、建國、自強、力行……等為名稱。基於這些名稱無法與各校區的地理、人文、生態等特色結合,不易記憶,特發起校區命名活動,以廣徵創意、凝聚共識。

辦法:

(一)第一階段:以徵名為重心,廣徵各校區之命,加以彙整。

(二)第二階段:就第一階段徵得的名稱,進行篩選、統整,進行投票,選出各校區最佳命名2∼〜~3個。投票結果,送交學校行政會議,及校務會議,進行討論,供作未來學校校區正式名稱之依據。

獎勵:

(一)凡獲選第一階段命名入圍者(每校區約3∼〜~5名),每名獲得獎金2000元(命名相同者獎金均分)。

(二)凡獲選第二階段命名入圍者(每校區約2∼〜~3名),每名獲得獎金5000元(命名相同者獎金均分)。

(三)未來正式成為校區名稱命名者,姓名資料存留校史檔案。

活動時間:

第一階段:2008年4月14日∼〜~6月29日(一律以報名表報名,以e -mail或郵戳為憑)。

第二階段:7月7日∼〜~9月20日10月1日公布第二階段投票結果並擇期頒獎。

· 校區編號及命名格式:(請下載 列印http://www.ncku.edu.tw/%7Eartctr/A_welcome.htm)電話:06-2757575#50014 成大

藝術中心校區簡圖及簡章報名表下載:http://www.ncku.edu.tw/%7Eartctr/nckuac08/news.html

校外近日活動

統計研究方法實務研討(研習)為推動應用統計研究方法經驗交流,協助各大專校院教師從事研究,提昇實證研究能力與品質,特別邀請國內相關領域專家學者、教師,針對統計研究方法等相關議題進行一系列的探討。

第一期:2008.7.15 - 7.18  統計研究方法SPSS研討(研習)會第二期:2008.7.22 - 7.25  統計研究方法SPSS研討(研習)會第一期:2008.7.29 - 7.31  統計研究方法SPSS研討(研習)會第二期:2008.8.4 - 8.6  統計研究方法SPSS研討(研習)會第一期:2008.8.11 - 8.14  統計研究方法SPSS研討(研習)會第二期:2008.8.18 - 8.21  統計研究方法SPSS研討(研習)會

主辦單位:國立雲林科技大學 資訊中心活動地點:國立雲林科技大學 資訊中心二樓 專業電腦教室活動對象:對進階統計方法有興趣或從事學術有關工作之全國各級教師及對學術研究論文發表有興趣之博(碩)士生。聯絡電話:05-534-2601  轉2853 劉小姐 [email protected]

「2009科學傳播國際研討會」--

論文徵稿啟事

會議主題:科普傳播的真知與力行

會議日期:2009年1月14日(三)∼〜~16

日(五)(暫定)

會議地點:國科會,科技大樓一樓簡

報室、二樓會議室(地址:10622 台北

市和平東路二段106號)

主辦單位:國立政治大學傳播學院廣播電視學系

承辦單位:台灣科普傳播事業催生計

畫統籌與協調中心

聯 絡 方 式 : 梁 芷 菁 小 姐 [email protected]:02-2939-3091*63438FAX:02-2938-7905詳 情 請 逕 上 http://www.i-hurricane.com/pec07/ 查詢

台灣大學程序系統工程研討會本次研討會邀請十二位國內外知名程序控制系統教授給予演講及討論,詳細資料及報名方式 請 上 網 ( h t t p : / /140.112.22.200/ntupcc/)查詢。

活動期間:97年7月14日(星期一)上午

九時至下午五時三十分

活動地點:台灣大學第二學生活動中

心B1集思會議中心

主辦單位:國立臺灣大學化工系

協辦單位:國立臺灣大學石油化學工

業研究中心

聯絡電話:02-23691064 張文星[email protected]

2008全國大專院校夏季高峰論壇

第十屆未來領袖精英養成學苑

活動期間:2008.7.21 ~ 7.22

活動地點:台北國際會議中心

活動方式:專題演講與論壇

受邀貴賓:台中市長胡自強、台北101董事長陳敏薰、偉太廣告公司董事長孫大偉、Google 台灣區總經理張成秀、亞都麗緻總裁嚴長壽、可米董事長柴智屏、台灣微軟總經理蔡恩全、緯來電視台總經理 胡冠珍、奧美公關執行長丁菱娟

聯絡電話:校內代表 蘇冠銘、鄭筱玫

報名表下載 http://0rz.tw/c342G

※ 以上貴賓講師如不克出席,主辦單位保有講師異動權,並於活動網站即時公佈。

成 大 研 發 快 訊

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編輯群發行人 - 賴明詔 校長

總編輯 - 曾永華 研發長

編輯顧問群 - 賴明詔校長 / 馮達旋副校長 / 黃煌煇副校長 /文學院陳昌明院長 / 社科學院陳振宇院長 / 管理學院張有恆院長 / 規劃設計學院徐明福院長 / 工學院吳文騰院長 / 電資學院李清庭院長 / 理學院傅永貴院長 / 醫學院林其和院長 / 生科學院張文昌院長 / 研發處黃榮俊副研發長

執行編輯 - 謝達斌教授

編輯部 - 許儷耀小姐 / 卓靖容小姐 / 王蕙芬小姐 / 吳政璋先生 / 譚孟南先生 / 鄭凱芸小姐 / 林佩青小姐 / 張萬珍 小姐

投稿請洽 - 許儷耀小姐

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一個分享研發資訊的平台 第五卷 第二期 - 2008年七月四日

國立成功大學研究發展處

70101 台南市大學路一號

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