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歷史雜誌

依專輯名稱關鍵字搜尋或依年份搜尋，年份輸入範例202406

作者:林士廷、胡杰、黃健銘、張耀文、蘇信嘉、曹宏熙皮秒光纖雷射-設計與製作

近年來皮秒光纖雷射的發展受到極大的重視，與奈秒光纖雷射相比，皮秒光纖雷射可對絕大部分材料進行加工，且不會產生熱效應，因此可廣泛應用於電子、光電、生醫等領域。本篇擬介紹皮秒雷射應用於不同材料的加工實例，使讀者能充分瞭解其特性，進而加以應用、開發各種精密加工製程。

作者:陳智禮、黃健銘、張耀文皮秒光纖雷射與材料加工

皮秒雷射為近年來精密工業發展之應用工具。隨著台灣半導體製程、TFT、綠能製程技術急速升級，加工品質需求由數十微米提升至次微米，急需具有高品質之加工技術以解決此一問題。皮秒光纖雷射有低熱擴散、低非線性效應與低成本的優勢，相當適合現階段台灣半導體、平面顯示器與綠能產業的製程需要。本文中將介紹皮秒光纖雷射之設計與製作，從光纖雷射之基礎材料與光纖基礎原理開始做說明，並指出皮秒雷射設計需注意之重點事項，最後介紹工研院南分院所自行開發之皮秒光纖雷射，利用實際案例使讀者更加了解皮秒光纖雷射系統。

作者:楊閔傑、周力行、陳俊彥、佐藤俊一、中村貴宏飛秒脈衝雷射濺鍍技術與應用

雷射脈衝濺鍍（Pulsed Laser Deposition：PLD）技術可以在低溫下沉積各種薄膜包括成分複雜的多元化合物例如超導材料（YBaCuO）或耐磨的類鑽石膜（diamond-like carbon：DLC）...等等，而且沉積膜與靶材的化學劑量比（stoichiometry）幾乎可達一致而備受矚目。但是傳統使用Excimer或Nd:YAG雷射鍍膜時會因雷射脈衝太長，靶材受熱過久而產生微米級的噴濺物（particulate）沉積於薄膜上，影響薄膜品質。許多避免微米級顆粒產生以改善膜的品質的方式被提出，而超短脈衝雷射則被認為是可以大幅解決此項問題。本文將介紹飛秒雷射PLD與奈秒雷射PLD的差異，並對工研院南分院雷射應用科技中心與日本東北大學共同合作的飛秒脈衝雷射濺鍍技術應用於ZnO沉積的研究成果與以介紹。

作者:吳士傑、趙偉克、周毓麒埃秒雷射原理與應用簡介

科學家對於細微尺度科學的不斷探究，讓我們開啟了一個全新的美麗新世界。上世紀末，長久的研發努力後，奈米科技（Nano-technology）已經開花結果，在不同工程領域都找到應用。那在細微時間尺度的方面呢?邁入二十一世紀，超快光學也引導我們進入另一個世界，除了飛秒（Femto-second）雷射已經成功運用在電子業微加工上，最新的發展則是埃秒（Atto-second）雷射。相較於奈米科技，埃秒雷射尺度更小，能夠更接近原子內部，除了將是物理學家探討原子物理的新利器外，原子-電子-光子間各種有趣的反應，也使得它成為工程應用的處女地，等待我們去開發的另一“埃秒新世界”。本文將簡單介紹埃秒雷射原理，如何產生埃秒雷射以及可能的應用。

作者:陳智禮皮秒光纖雷射應用於CIGS薄膜太陽能電池製程

本篇擬簡介CIGS薄膜太陽能電池架構，以及光纖雷射在CIGS畫線製程上的應用。相較於傳統奈秒雷射，使用皮秒雷射可獲得較好的加工結果。並介紹工研院雷射應用中心所開發之100皮秒脈衝雷射源應用於CIGS製程上的參數測試實驗結果。

作者:林士廷、林盈佐、許世銘、楊鈞杰、胡杰、曹宏熙生醫應用Er:YAG晶體模組化雷射系統

本文章展示一模組化之雷射系統，波長2940 nm中紅外線雷射具有對水之高吸收特性，為生醫雷射中良好之人體手術應用光源，雖然Er:YAG雷射屬於四能階系統雷射，卻又和一般三能階或四能階雷射的特性不同，使得Er:YAG雷射可產生2940 nm波長，本文章針對Er:YAG雷射系統模組化，並製作出Er:YAG晶體雙向鍍膜雷射共振腔，本系統採用脈衝光激發，經由水冷機構模組製作出2940 nm生醫應用雷射系統，此系統已可商用化，並可作為美白除斑等醫療應用。

作者:呂育廷、蔡宗立、莊殷、許富銓、馬寧元應用於模具製造之脈衝雷射複合微切削加工

雷射複合加工為硬質與不易加工材料的加工方法之一，透過雷射光束聚焦魚工件表面以預熱方式沿著切削路徑局部熱軟化，雷射複合目的乃增加材料移除速度與效率，雷射複合微銑削/車削是加工精微特徵模具有效潛在之製程。使用脈衝雷射複合微切削可應用於模具製造，這種創新技術利用脈衝雷射聚焦於工件小區域造成材料熱軟化，之後立刻以微切削製程進行材料移除。本文提供脈衝雷射複合微銑削與車削之基礎了解，利用有限元素模擬微銑車削局部熱軟化影響，工件在有無雷射輔助微銑車削實驗與有限元素製程模擬中，探討脈衝雷射熱軟化對於降低切削力之影響及其對切削工具昇溫的影響；另金屬中心亦投入雷射複合銑削製程，進行一細小不鏽鋼棒材固定於旋轉軸上，其表面設計以類螺紋之微溝槽，經由高移除率脈衝雷射加工與高精度微銑削精加工，達到複合製程高精度、高效率之目的。

作者:王亘黼、董福慶、林士欽、田春林脈衝離散注入法及原子層沉積技術之半導體薄膜製程應用

半導體製程朝向微小線寬發展，使薄膜沉積技術亦往原子等級奈米堆疊邁進，並需達到高保形性、優良均勻度、以及深入孔隙結構等特質，成為薄膜披覆重要的製程能力。本文將介紹工研院機械所開發之鍍膜設備，以沉積原子層薄膜技術，搭配脈衝離散注入方法改善膜層披覆品質；在氧化鋁(Al2O3)鍍膜條件，於每循環沉積0.69 Å厚度之速率下達到不均勻度±2.3 %良好鍍膜效果，同時透過結構應力分析驗證薄膜特性適合應用在製程中，滿足先進半導體薄膜製造之產業應用規格。

作者:吳秉翰、李益志、徐尚聿、李姿儀極短脈衝雷射壓縮技術與其化合物半導體應用研究

隨著工業雷射應用之多元化，脈衝雷射需求日趨強烈，但礙於現有技術與材料限制，目前雷射脈衝寬度多落於皮秒或次皮秒等級，本文目標為將工業雷射之頻譜做進一步展寬達飛秒等級之極短脈衝，並應用於現今全球積極搶進的第三代化合物半導體市場，如晶柱切割、晶錠表面 / 內部改質、焊接及封裝等之精微加工。將脈衝壓縮至飛秒等級之脈衝雷射，於加工應用上使材料於超短脈衝之照射下有別於長脈衝雷射，具非線性光學之吸收特性，可於表面及透明材料內部進行至微米或奈米尺度之超精密加工，對於化合物半導體製程在加工時程及品質上可大幅提升。

作者:陳以恩、黃靖倫、葉信典、楊士進無人機直流無刷馬達無感測器驅動開發及測試

本文為開發大功率無人機馬達(42極4kw外轉子BLDC)應用之驅動系統，搭配以六步方波PWM無感測器驅動之演算法，使得馬達順利在空載及滿載的情形下，由Duty 0加速至100 %而不出現失步的情形，並試圖將其運用在工研院機械所開發之商用無人機上。本文主要分為四個階段：(1)建置實驗平台(2)無感測器演算法撰寫(3)空載Duty 0-100 %加速測試 (4)滿載(40吋扇葉) Duty 0-100 %加速測試。本測試改善文獻[1]所提出演算法之系統動態響應，並在實際的無人機上進行測試。針對Duty0~100 %不失步之目標，實際測試所開發之無感測器演算法，並針對無人機馬達運轉結果優化其演算法。