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國立陽明交通大學研究發展處

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基礎服務-材料領域

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  • 更新日期：113-05-21
  • 發布單位：儀器資源中心
【材料領域】X光光電子暨歐傑電子能譜儀（XPS/AES）
X光光電子暨歐傑電子能譜儀
  • X-ray Photoelectron and Auger Electron Epectroscopy
    • 英文簡稱：XPS/AES
    • 廠牌型號：英國 Thermo Fisher Scientific，ESCALAB Xi+
  • 儀器專家：徐雍鎣 教授
  • 儀器諮詢與操作服務：黃綉吟 小姐
  • 儀器位置：光復校區 工程六館EF215室
    • 分機 55339
儀器設備
  • 中文名稱：X光光電子暨歐傑電子能譜儀
  • 英文名稱： X-ray Photoelectron and Auger Electron Epectroscopy
  • 加入貴儀年月：2004年11月
  • 儀器購置年月：2017年11月汰舊換新
  • 儀器經費來源：國科會、國立陽明交通大學
  • 廠牌及型號：英國 Thermo Fisher Scientific，ESCALAB Xi+
重要規格
  1. XPS (ESCA)：
    • X-ray光源： monochromatic X-ray source (Al Anode )
    • X光光束可設定範圍為200μm～900μm
  2. 能量分析儀器：180°球面扇狀分析器(SSA)
    • 能量解析度Energy resolution：0.02~2.0%
    • 能量解析度Energy resolution≦ 0.5eV at Ag 3d5/2 peak (Ag標準品)
    • 能量解析度Energy resolution≦ 0.9eV at C 1s peak(PET標準品)
    • 分析面積analysis area ：20μm~8mm
  3. 離子源：Argon ion gun
    • 可提供兩種濺蝕模式Monatomic及Cluster，做樣品表面清潔與縱深分析。
    • 離子束能量範圍：
      • Monatomic mode─500 eV to 3 keV
      • Cluster mode─2 keV to 7 keV
    • 離子束尺寸範圍：
      • Monatomic mode─500 μm @ 3.0 μA and 3 keV
      • Cluster mode─100 atoms ~ 2000 atoms
  4. 單槍式雙射源電荷補償：同一支射源能同時以低能電子和離子進行雙射源(Dual  beam)電荷補償。
  5. AES：場發射式電子槍
    • 加速電壓：1 keV ~ 10 keV 
    • SEM spatial resolution： 95 nm at 10 keV, 5.0 nA
  6. UPS (Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy)：
    • Ultra Violet source (He紫外光光源)
    • 試片尺寸：5mm×5mm ~40mm×20mm
    • 抽真空速率：~30分鐘
功能
  1. XPS表面成份定性及定量分析
  2. XPS化學位移(chemical shift)分析
  3. XPS 縱深( depth profile )分析
  4. XPS元素影像掃描XPS Mapping
  5. UPS紫外光光電子掃描
  6. Auger表面成份分析
  7. Auger depth profiling縱深成份分析
  8. Auger point analysis and mapping微區元素與成份分佈分析
  9. REELS/ISS
  10. 電性中和charge compensation
1.服務項目及內容
  服務項目 可能獲得之資訊內容
1 表面定性分析(Survey Scan) 鑑定樣品表面各種化學元素之存在
2 表面定量分析( Survey Scan) 鑑定樣品表面元素之相對原子濃度百分比
3 XPS化學位移(chemical shift) 分析元素化學態/鍵結狀態
4 縱深分析(Depth profiling) 離子蝕擊下，樣品之各種化學元素的縱深分布
5 微區分析(Point) 鑑定樣品表面選定微區之成份
6 元素影像掃描(Mapping) 獲取化學元素在樣品表面之二維分布影像圖
7 紫外光光電子掃描(UPS) 量測Valance band和功函數
8 REELS(Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy) 鑑定同素異構體
 
2.開放使用時間及管理
  上午8:30〜12:30 下午13:30〜17:30 晚上18:00〜22:00
週一 儀器維護 委託服務時段(校外優先登記) 自行操作時段(B級)(校內優先登記)
週二 自行操作時段(B級)(校外優先登記) 委託服務時段(校內優先登記) 自行操作時段(B級)(校內優先登記)
週三 委託服務時段(校內優先登記) 委託服務時段(校外優先登記) 自行操作時段(B級)(校內優先登記)
週四 訓練時段 委託服務時段(校內優先登記) 自行操作時段(B級)(校內優先登記)
週五 考核時段 委託服務時段(校外優先登記) 自行操作時段(B級)(校內優先登記)
週六 自行操作時段(A級) 自行操作時段(A級) 自行操作時段(A級)
週日 自行操作時段(A級) 自行操作時段(A級) 自行操作時段(A級)


․B級：開放給需要使用之學生，經訓練考核後可自行操作。
․A級：B級執照者上機時數累積達80hr方可申請考試為A級執照。
申請服務辦法 （預約規則以國科會基礎研究核心設施預約服務管理系統為準，時段彈性開放）
  1. 技術員操作服務：
    1. 請先至國科會基礎研究核心設施預約服務管理系統預約時段（每月21日凌晨00：00開放預約次月時段，依上表優先預約；校外優先時段，若開放7天後未預約額滿，技術員得開放給校內外人士預約），詳細說明待測樣品之性質和委託項目，依申請之時段服務，預約者請參考相關規定，以免付款方式有誤。若因故無法在預約時段前，送達待測試片，應至少在預約時段前一星期上網取消預約，預約未到者，仍以原預約時段付費。
    2. 每位委託使用者只能預約7個時段/月（四小時為一時段），每次送測樣品數： Depth：1個樣品/時段，表面分析：最多以分析元素總共30個元素為限/時段，待量測完畢後才可再預約；不合規定者將自動取消不另行通知。
    3. 擷取微區定位圖譜或影像時，送測單位必須有人伴隨在側。
    4. 有關數據結果之解釋，請自行負責。
    5. 送測樣品若因未事先書面要求樣品前置處理，而致無法獲取所欲得之圖譜，送檢單位仍需依工作時數付費。
    6. 請自行攜帶空白光碟、隨身碟或空白磁片，做為分析數據之存取。
    7. 需繳交貴重儀器預約申請表（指導教授需簽章）。
  2. 自行操作服務：
    1. 由取得「合格執照之博士生」自行上機操作。
    2. 自行操作之儀器使用預約，以實驗室為單位，預約限制次數：5個時段/月，量測完畢後才可再預約，不合規定者將自動取消不另行通知。
    3. 自行操作者每次使用前需先致電向技術員預約使用時間 (依時段預約)，經核准後，依序上機操作使用，量測完畢後才可再預約。
    4. 若因故無法在預約時段使用儀器時，應至少在預約時段前一星期上網取消預約，否則仍以原預約時段付費。
    5. 樣品進入時，儀器系統之entry chamber的壓力需達1×10-3torr。
    6. 樣品分析前，應確定儀器系統之analysis chamber壓力<5×10-9torr，方可打開電子鎗及偵測器之電源開關，進行分析。
    7. 使用本儀器時，任何非正常使用所造成之損壞，將酌請自行操作者之指導教授及其主管負擔儀器設備  維修費用。
    8. 儀器使用者必須確實填寫實驗紀錄簿。
    9. 禁止攜帶食物、飲料進入儀器室食用，且需保持儀器室的整潔。
    10. 須遵守X光光電子暨歐傑電子能譜儀實驗室管理辦法。
  3. 樣品規格：
    1. 樣品不得具有液體、粉末、毒性、磁性、輻射性、有機物（含覆膜）或對真空腔體零件造成蝕損。
    2. 樣品以低非揮發性為限，避免對超高真空系統造成污染。
    3. 面積大於 0.5cm * 0.5cm之正方形，小於 4cm *2cm之長方形，厚度 < 2mm。
    4. 代測服務之樣品請送兩件，以供測試發生困難時之需。
    5. 分析測試時，若發現送測樣品不符合規定，將退回樣品，並依工作時數付費。
    6. 進行depth profile時，sputter時間以3.5小時為限，請自行斟酌試片厚度。
  4. 取得合格執照之辦法
目的：為充份利用此貴重儀器，決定開放給合格之使用者使用，以疏解過量的服務需求，並收人才訓練之效益。
辦法：如何取得 「使用執照」：
  1. 各研究室應由指導教授或單位主管推薦一名博士生，提出申請。
  2. 申請資格：須修習過相關材料分析技術課程及具有電子顯微鏡操作經驗者。
  3. 該博士生應填寫「教育訓練申請單」（A級或B級），經由儀器技術員排定訓練時間。
  4. 本儀器將提供教育訓練並以「訓練操作」及「操作觀摩」方式，達到主要使用者之研究室自行操作的目的。「訓練操作」：由助教負責教授機台結構及操作步驟；「操作觀摩」：向合格執照之使用者，學習其操作技巧。
  5. B級訓練次數為4週，操作觀摩需2次以上；A級訓練次數為2週。
  6. 操作考試經助教或技術員以及儀器負責教授評定合格者，即取得「合格B級或A級操作者」資格。
  7. B級操作者須累積操作時數達到80小時以上，才可申請A級操作者資格。
  8. 該名博士生取得【使用執照】後，需協助執行自己實驗室人員之本儀器分析工作。
  9. 若需另行練習操作（需有合格使用執照人員在旁）其費用，皆照技術員操作服務計費（收費標準：每小時450元）。
  10. 若二次沒通過操作考試，且在操作時有嚴重錯誤者，本實驗室保留婉拒受訓學生親自操作使用的權利。
  11. 使用本儀器時，任何非正常使用所造成之損壞，自行操作者之指導教授及其主管應負儀器設備維修費用。
  12. 取得「合格執照之使用者」，若經2個月未操作本儀器，則其資格需重新認定。
  13. 受訓及使用期間須遵守實驗室相關規定。
收費標準
  1. 委託服務：
    收費標準為基本使用費 NT$500 /hr，依時段計費，超過4hr以實際服務時數計費。包含樣品處理時間，樣品抽真空時間、關機等待及數據處理的時間，遲到時間仍視為服務時間計費。
     
    • 使用Ar 離子鎗 NT$100 /hr。
    • 使用電荷補償鎗 NT$100 /hr。
    • 使用UPS NT$120/hr。
    • 急件收費為標準收費之2倍計價。
  2. 自行操作：收費標準為基本使用費 NT$400 /hr，其餘皆與委託同。
  3. 教育訓練之費用，皆照技術員操作服務計費（收費標準：每小時 NT$500），B級受訓請預約四個時段；A級受訓請預約一個時段，並說明為training所用之預約。
回件時間
依待測樣品數量及預約時間而定，約2週~1個月。
 
  • 黃綉吟 小姐
  • 儀器操作員
  • 連絡電話 (03)5712121#55358（EF110 辦公室）＃55339（EF215實驗室）
  • mail yuffie@nycu.edu.tw
 
 
 
 儀器室地點:國立交通大學 材料系工程六館EF215室
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  • XPS Reference (From Thermo Sientific)—分析圖譜時可參考。
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