多功能掃描探針顯微鏡Bruker Dimension ICON
微奈米科技研究中心有四大技術團隊，其中「奈米表面與磊晶技術」團隊為能與世界級產業接軌，開發次世代高效能半導體元件，將技術服務項目從奈米表面與力學擴充為奈米表面與磊晶，在2014年擴充了兩項指標性磊晶機台，並升級MBE磊晶即時監控功能，與新購三台成長石墨烯及其他二維材料的CVD機台，以及新購一台價值一千萬台幣之多功能高解析原子力顯微鏡，以提供前瞻性低維度材料開發與特性分析、埃米級及奈米級表面形貌、電性、各項機械性質分析等各項技術服務。
本中心新購的原子力顯微鏡Bruker Dimension ICON屬多功能掃描探針顯微鏡（Scanning probe microscopes, SPMs）的一種。掃描探針顯微鏡是用於測量樣品表面/介面性質的一種高解析度的探針型顯微鏡。根據其成像原理和操作模式的差異，主要分為原子力顯微鏡（atomic force microscopes, AFMs）、導電性原子力顯微鏡（Conductive AFM, C-AFM）、靜電力顯微鏡（Electrostatic Force Microscopy, EFM）、 磁力顯微鏡（Magnetic Force Microscopy, MFM）、壓電力顯微鏡（Piezoresponse Force Microscopy, PFM）、表面電位顯微鏡（Surface Potential Microscopy, KPM）等。依樣品需求可選擇：接觸式（contact mode），輕敲式（tapping mode），以及非接觸式（non contact mode）等操作模式，以分析奈米材料表面形貌、表面粗糙度、尺度、電性、硬度、黏滯力等特性。掃描探針顯微鏡廣泛應用於產官學各領域，涵蓋了聚合物材料表面結構、整合光路測量材料力學性能特性、MEMS製程分析、細胞表面形態、結構觀察、資料存儲、液晶材料性能特性、生物感測器、分子自組裝結構、能源等領域的監測等各類研究和生產工作。
Bruker Dimension ICON具備 PeakForce 掃描模式，為目前最新的掃描模式，能提供更高解析度及精準度。此模式可穩定的控制探針與樣品間的相互作用，從微生物分子的軟式樣品至極高硬度的金屬，提供最低作用力至pN來進行奈米級的成像。上圖一為本中心檢測量子點表面形貌，可輕易觀察到直徑小於5 nm高度小於1 nm之量子點。
整合PeakForce掃描模式與QNM機械力量測技術，可提供高解析奈米材料機械性質分析，包括彈性模量、材料附著力、損耗和變形，能同時獲得奈米級的表面與機械性質形貌。一般材料硬度量測是使用奈米壓痕試驗機，但受限於探針對樣品作用力與位移解析度不高，僅能應用於 >300 nm 厚的材料。上圖二為應用QNM模式量測超薄類鑽碳膜的相對彈性模量，可解析pN作用力與控制探針壓入樣品深度<2 nm。透過同時量測基板的彈性模量做校正，可測得<20 nm 厚度之超薄類鑽碳膜的彈性模量及硬度。另外PeakForce QNM還可應用於生醫的活細胞、病毒和組織來研究生物結構，透過力斜坡率可測量黏彈性質。（儀器更多説明，請參閱「原廠介紹」）
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