學位論文
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Item A Study on Integrated Dual-Mode Holographic Tomography and Adaptive Wavefront Correction Technique for Free- Floating Single Live Cell Label-Free Imaging(2019) B. Vinoth; BALASUBRAMANI VINOTHnoneItem 脈衝式超音波激振式磁性感測技術之可行性探討(2019) 陸孟勳; Lu, Meng-Hsun脈衝式超音波激振式磁性感測技術其架構建立於聲波式振動樣品磁量儀，圓形海爾貝克磁鐵陣列(circular Halbach array)作為主要磁場來源，利用音波管及聚焦式超音波管產生能量，使被極化的磁性材料在接收線圈中振盪，產生磁通量變化讓接收線圈產生電信號以達到造影技術之雛形。在磁場相同的情況下，先以振盪頻率20～20kHz之音波做為驗證基礎，進而使用振盪頻率為3MHz之超音波來看是否實驗結果會與音波之結果相符。脈衝式超音波激振式磁性感測技術之可行性探討其目標是未來在臨床上能以超音波結構性影像為基礎，結合磁性感測之功能性影像，同時看到器官或組織的結構及病灶的位置。Item Item 磁性熱消融技術之電子醫材開發(2019) 宋元景; Sung, Yuan-Ching甲狀腺惡性腫瘤(癌)是內分泌科門診中最常見的癌症，同時於過去十年資料顯示其發生率有逐漸上升的趨勢。甲狀腺疾病好發於20到40歲的年輕女性，常見症狀為吞嚥困難、呼吸困難、聲音沙啞、沒感冒卻持續咳嗽不止等症狀，經專科醫師診治的有甲狀腺結節、甲狀腺機能亢進、甲狀腺癌。 本研究藉由鎵基複合粒子，用感應加熱的方式來使鎵基複合粒子升溫以熱療形態達到治療甲狀腺癌的目的，而鎵基複合粒子帶來的磁控性能在治療上有局部治療和指引標的的功能。 高週波感應加熱機坊間皆為使用交流380V，或是220V，同時額外接著水冷系統，因此使用起來非常不便。本研究藉由更改高週波感應加熱機的內部設計，使其使用110V，且只需要少量的冷卻水，達到可隨時隨地使用的便利性。Item 利用 I-line 微影及相關製程技術開發奈米級 Ω 型金氧半場效電晶體和無接面式電晶體(2019) 樂杰; Lo, Chieh元件尺寸微縮在相同的面積下有著更高的效能，因此元件大小成 為現今科技業一直持續努力的目標，然而隨著元件尺寸持續的微縮， 短通道效應也隨著元件的微縮到來，當通道到達了數十奈米甚至是奈 米量級的時候，嚴重的短通道效應將會帶來許多問題，因此能夠有效 控制閘極能力至關重要，目前發展出許多方法來改善短通道效應，通 道使用奈米線並配合三維結構如鰭式電晶體、Ω 形電晶體，藉由增加 閘極的控制面積，來有效抑制漏電流，而這類型的電晶體也是在物聯 網時代低耗能的候選者。 本論文主要探討的是透過台灣半導體實驗室(TSRI) 0.35μm 製程 的設備，製作 Ω 型金氧半場效電晶體(Ω-Shape MOSFETs)和 Ω 型 無接面式電晶體(Ω-Shape JLFETs)，藉由在矽基板上堆疊二氧化矽 和多晶矽來取代 SOI，盡可能降低成本並配合 365 奈米 I-Line 光學 步進機快速生產元件，配合各種方式來微縮元件尺寸，藉此開發具有 奈米級線寬的電晶體。Item 鐵電氧化鉿鋯之記憶體及類神經元件應用(2019) 陳泓宇; CHEN,Hong-Yu近年來發現摻雜HfO2在正交晶相中具有鐵電性，鐵電薄膜的殘餘極化和矯頑場可以通過摻雜濃度，退火條件進行調整。重要的是，HfO2與CMOS製程相容，用於記憶體上可以提供隨機存取、高速、低功率、高密度和非揮發性的理想記憶體條件。 本論文中展示了5nm厚度的Hf0.5Zr0.5O2 (HZO)閘極堆疊鐵電電晶體之記憶體元件應用，後閘極製程(gate-last process)使鐵電性隨著結晶溫度的逐漸轉變。元件具備優異的寫入/抹除(P/E)數據保持(retention)，當寫入/抹除電壓為4.8V時，外插到10年之電流開關比~2x104，記憶窗0.67 V。本篇論文第一部分為探討1T1C鐵電電容二極體的讀取耐久性(Endurance)以及高數據保持力(Retention)，第二部分為5奈米厚度的Hf0.5Zr0.5O2 (HZO)閘極堆疊鐵電電晶體之記憶體元件應用，以及探討不同介面層(Interfacial layer)對元件的影響，最後由於近年人工智慧的迅速崛起，我們利用具有鐵電性的元件來進行類神經應用，驗證了超薄鐵電層可做為新興記憶體及物聯網架構的真實性。Item 整合全無機鈣鈦礦電阻式記憶體與光激發電池於光電積體電路之應用(2019) 許峯陽; Syu, Fong-Yang本文研究常溫合成全無機鈣鈦礦CsPbBr3之鈣鈦礦光學材料特性與半導體記憶特性，用於發光與記憶體元件之應用。利用無機鈣鈦礦具有優良半導體的特性，我們以無機鈣鈦礦CsPbBr3製程薄膜元件，有發光與記憶之元件的效果。我們利用常溫合成無機鈣鈦礦的特性，並以X光繞射儀(XRD)、光激發螢光光譜(PL)、電子顯微鏡(SEM)用以鑑定材料之特性，最後製程多層結構鈣鈦礦元件。藉由微光顯影以提升元件特性，製作出匹配光激發電池(LEC)與可變電阻式記憶體(RRAM)的結合。通過觀察的I-V曲線，元件表現出設定電壓為5 V，復位電壓為-5 V，由此了解RRAM可以通過減緩缺陷累積來促進元件耐久性的優化。此外元件上的LEC在設定電壓為5 V發光，因此元件再同時間兼具RRAM與LEC的特性。Item 混合型石墨烯奈米結構於多工感測器之開發研究(2019) 高郁勝; Kao, Yu-Sheng可撓式與可穿戴式應變感測器對於人體運動檢測具有無限的潛力，並引起研究人員極大的興趣。在本論文中，我們提出一種以可撓的聚二甲基矽氧烷 (Polydimethyl Siloxane, PDMS) 為基板，加入低成本的石墨烯與石墨烯量子點奈米結構，開發出同時具備應變與光偵測之多工感測器。本研究共分為兩大類，第一部份為拉伸量測以及第二部份為照光量測。第一部份為加入不同次數 (濃度) 的石墨烯進行拉伸量測，在 SEM 拍攝下 20 次數 (濃度) 的石墨烯厚度為 50 μm 和 50 次的石墨烯厚度為 200 μm；在 50 次下所得到的應變因子 (Gauge Factor) 為 GF = 14，在 20 次下得到的應變因子為 GF = 76，並且形變量可以達到 30 % 以上。此外，我們也對該元件進行耐久性測量，以每拉伸 25 次數進行量測，經重複拉伸300次後，其電阻變化率從 4.5 變為 6.5，其改變量約為 14 %。第二部份為加入不同次數的石墨烯與石墨烯量子點進行照光量測，使用波長為 365 nm 的紫外光進行照光量測。發現隨著照光功率提升，電流會從 300 μA 提高至 410 μA，其提升約 30 %。我們預期本論文所開發之混合型石墨烯奈米結構多工感測器，在未來對人體運動檢測上，將能夠發揮重要作用。Item 氧化鋅奈米柱在兆赫波段之導電率和光學常數之探討及其應用(2019) 許耀文; Hsu, Yao-Wen本研究利用兆赫波時域光譜來研究氧化鋅奈米柱結構的透射率，進而去計算出不同水熱生長環境製成氧化鋅奈米柱複介電系數、光導率、進而使用德魯德史密斯模型得出氧化鋅材料的遷移率和兆赫波電導率。 本論文使用水熱法成長氧化鋅奈米柱陣列，並使用光電導天線配置的兆赫波時域光譜對材料進行解析。飛秒雷射被分束器分成泵浦光束和探測光束，兩者都透過物鏡聚焦在光電導偶極子天線上，泵浦脈衝激勵光電導天線中的載流子，然後我們使用拋物面鏡來準直兆赫波並聚焦在樣本上，最後利用另一對拋物面鏡收集兆赫的透射率。 最後使用計算軟體求得材料的複介電系數、光導率和遷移率、並且比較不同水熱生長時間下的氧化鋅奈米柱對兆赫波時域光譜的影響。Item 鈣鈦礦量子點白光共振腔發光二極體於生醫檢測之應用(2019) 許培倫; Hsu, Pei-Lun本實驗使用高溫注入法合成鈣鈦礦量子點(perovskite quantum)作為發光層，再結合上下布拉格高反射鏡，形成垂直共振型光二極體結構。透過365 nm 發光二極體作為激發光源，照射鈣鈦礦量子點，藉由共振腔所產生的珀塞爾效應(Purcell effect)，使鈣鈦礦量子點光致發光光譜的半高寬縮減。研究主要分為兩部分：第一，調控鈣鈦礦前驅物反應物值比例，產生藍、綠、紅溶液。有系統的研究藍、綠、紅鈣鈦礦量子點相關之材料及光學分析，並設計與製作所對應之不同發光波段的布拉格高反射鏡高反射鏡，並分析其穿透吸收光譜。第二，將三原色鈣鈦礦量子點滴至高反射鏡上，再將另一片高反射鏡蓋上，在下面放置365 nm 發光二極體，激發出鈣鈦礦量子點的螢光，光纖可以收到白光共振腔發光二極體的光譜，並將該光譜激發螢光蛋白質，用來檢測癌細胞的相關應用。最後，我們預期本研究結合藍、綠、紅鈣鈦礦量子點之垂直共振型光二極體結構，將可作爲未來新穎白光元件之應用。