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奈米定位與量測技術-期末報告
應用於雷射共軛焦顯微鏡量測
基材表面處理之形貌研究
指導教授：朱志良 老師
報 告 者：王文廷
報告日期：102年12月24日
大綱
一、前言
二、研究方法
2.1 微弧氧化(MAO)
2.2 雷射共軛焦顯微鏡
三、雷射共軛焦原理
四、應用
五、參考文獻
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前言
 選用生醫材料Ti6Al4V，有優異的機械性質、耐腐蝕
及生物相容性，但有生物惰性。
 微弧氧化(MAO)，定電壓以200~450V，探討Ti6Al4V
表面形貌。
 使用雷射共軛焦顯微鏡設定上下限範圍，透過雷射
偵測，以3D呈現其表面披覆層形貌，可量取表面輪
廓值、粗糙度及膜厚等。
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研究方法(1/2)
MAO製程
1.
試片接於正極，進行氧
化，而負極接上不銹鋼
板，讓其他元素附著在
表面，避免試片受汙染。
2.
反應槽內以冷卻系統恆
溫20 ℃，同時搭配使用
磁石攪拌機，以讓電解
液可以在實驗過程中均
勻散熱。
圖1、MAO製程示意圖
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研究方法(2/2)
雷射共軛焦顯微鏡
1. 以光反射強度探測
目標物或取其形貌
訊息。
2. 主要為測量表面處
理後之基材，輪廓
值、粗糙度及膜厚。
圖2、 3D表面形貌量測示意圖
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原理(1/5)
1. 聚焦
光源
光圈
光源
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原理(2/5)
1. 呈像
光源
光圈
分光鏡
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原理(3/5)
共軛焦掃描系統
單一激發光光圈
確保光路穩定
單一感測光光圈
感測光路位移
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
原理(4/5)
多種反射螢光重疊呈像
 反射螢光與DIC穿透光重疊呈像
 反射螢光與穿透光PMT 圖示

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
雷射掃描共軛焦
分光光譜顯微鏡
組合參考圖
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雷射共軛焦顯微鏡應用
★薄膜分析
★材料表面分析
★縱深掃描與量測
★晶圓分析
★ 形態分析
★ 3D 立體影像重建
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參考文獻
1. 黃冠仁，CO2雷射加工高分子及玻璃材料的缺
陷改善探討，國立成功大學機械工程學系碩
士論文，2006。
2. 邱士瑋，軟性微結構黏著接觸試驗分析，國
立成功大學土木工程研究所碩士論文，2009。
3. 徠卡，雷射掃描共軛焦顯微鏡之技術與應用
概論，美嘉儀器股粉有限公司。
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