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以摻雜離子界面活性劑之向列型液晶盒進行生物分子感測

為了解決soft99玻璃鍍膜的問題，作者陳柄勳 這樣論述：

傳統液晶生物感測之原理為生物分子擾亂液晶的排列，再利用液晶的雙折射特性產生漏光進而產生光訊號，然而，在本研究中，透過摻雜陽離子界面活性劑CTAB於液晶分子中，並與固著於玻璃基板上的生物分子—牛血清蛋白產生結合反應，陽離子所提供的長碳鏈使得生物分子重新改變液晶分子的排列並產生了截然不同的紋理現象。在本論文中，吾人施加電場於液晶盒樣品中並利用正負電荷在直流電場中分離的原理發展此無標記液晶生物感測平台，在初始狀態下，偏光顯微鏡下所觀察到的光學紋理因受到了界面活性劑的影響而呈現全暗的紋理，透過施加一適合的直流電場，可以觀察到除生物分子外的背景值產生漏光，而生物分子所固著的地方則呈現暗態紋理。此外，本

團隊也導入二元法量化去進行紋理分析，光學紋理影像中所產生的明暗訊號透過調整灰階閾值即可進行量化分析。接著透過長時間的穿透度量測去進行量化分析進而探討離子所造成的影響，最後再利用介電頻譜量測手法針對此特殊機制進行量化分析，所達到的偵測極限為2.7 × 10^(-11) g/ml， 本論文研究為摻雜陽離子界面活性劑並利用直流電場進行輔助，並利用生物分子與基板表面之垂直錨定能力的差異來達到感測生物分子的效果，我們預期未來能嘗試摻雜不同種類的界面活性劑，令其效果傾向於強化生物分子所提供的水平配向且能廣泛應用於其他種類的生物分子。

鈷鐵鐿(Co40Fe40Yb20)薄膜經熱處理後之特性研究

為了解決soft99玻璃鍍膜的問題，作者陳瀅亘 這樣論述：

本研究利用磁控濺鍍系統在玻璃及Si(100)兩種不同基板上製備單層Co40Fe40Yb20薄膜。濺鍍系統控制鍍膜時間來製備出10 nm、20 nm、30 nm、40 nm、50 nm之5種不同的薄膜厚度，再利用真空退火爐進行退火熱處理，得到初鍍(as-deposited)、100 °C、200 °C、300 °C的樣品，透過量測與分析，觀察材料的結構、附著性、光學性質、電性、力學性質及磁性質等，並歸納出相對優異的參數。使用到X射線繞射分析儀(X-ray Diffractometer, XRD)對薄膜晶體結構進行分析，發現Glass/Co40Fe40Yb20薄膜皆為非晶態，Si(100)/Co

40Fe40Yb20薄膜在約44.7∘(2θ)的位置出現一特徵峰，為CoFe(110)之特徵峰，並且在2θ = 46∘、46.3∘、47.7∘、54.6∘、55.4∘和56.4∘的位置均有氧化物的特徵峰，但在經熱處理溫度300 °C之Si(100)/Co40Fe40Yb20薄膜皆沒有出現CoFe(110)之特徵峰，經過計算CoFe(110)之晶粒尺寸有隨著熱處理溫度提高而降低之趨勢。以接觸角量測儀(CAM-110)量測出接觸角後利用接觸角計算薄膜的表面能，實驗結果可觀察到Co40Fe40Yb20薄膜所量測出的接觸角皆小於90°，屬於親水性薄膜。表面能計算結果發現Glass/Co40Fe40Yb

20薄膜表面能隨熱處理溫度提高而增加，最佳的表面能為300 ℃，而Si(100)/Co40Fe40Yb20薄膜最佳的表面能為初鍍時，接觸角變小，其表面能會增加，可增加其薄膜之附著性，樣品可應用於自由層、扎釘層或種子層，較容易與磁穿隧層結合組成MTJ結構。利用微型光譜分析儀(Spectro Smart Analyzer)量測Glass/Co40Fe40Yb20薄膜在可見光光波長的範圍內(500~800 nm)的穿透率和吸收強度的光學性質，實驗結果可看出Glass/Co40Fe40Yb20薄膜在相同熱處理溫度下厚度增加穿透率降低，但吸收性相對提高。利用四點探針分析Co40Fe40Yb20薄膜的電性

，實驗結果證實薄膜的電阻率和片電阻在膜厚增加時會大幅減少，可以發現電阻率在相同溫度下將是對厚度依賴性較高。使用奈米壓痕儀測量薄膜的硬度，實驗結果發現不同熱處理溫度下硬度最高值皆在10 nm處，平均硬度隨著厚度增加而降低，且隨退火溫度增加硬度也有略微降低的趨勢。用交流磁導分析儀(χac Quan, MagQu)測量薄膜在不同頻率(50-25000 Hz)下的χac值，發現Co40Fe40Yb20薄膜之最佳耐熱性可達熱處理溫度200 °C，最佳共振頻率(ƒres)皆在低頻率的範圍之內，表示Co40Fe40Yb20薄膜可以應用於軟磁性設備，可被作為低頻率傳感器之應用。最後使用交替式梯度磁力量測分析儀

(Alternating Gradient Magnetometer，AGM)對50 nm薄膜進行磁性檢測，Co40Fe40Yb20薄膜實驗結果可以發現MS最大值為熱處理溫度200 °C，熱處理溫度提高到300 °C時，其MS會有降低的現象發生。