臺灣大學電子工程學研究所學位論文
國立臺灣大學,正常發行
選擇卷期
已選擇0筆
- 學位論文
本篇論文研究主要是探討在奈米製程的bulk和CMOS技術下，使用動態臨限電壓矽金氧半（Dynamic Threshold MOS ; DTMOS）技術最佳化設計低功率系統的應用。第二章為應用90奈米多重臨界電壓互補式矽金氧半（MTCMOS）技術去實現BP-DTMOS-DT（Bulk PMOS Dynamic Threshold MOS with Dual Threshold）的技術設計最佳化低功率系統的應用。比較使用BP-DTMOS-DT類型的邏輯閘cells元件與BP-DTMOS-DT版本的GDSPOM最佳化一個0.5V 16-bit的乘法器電路，與經由正常HVT/LVT類型的邏輯閘cells元件與GDSPOM最佳化後的乘法器電路，在操作頻率為250MHz的條件下，前者可以減少22%的靜態功率消耗。第三章為使用SOI結構，去實現使用DTMOS的技術來設計最佳化低功率超大型積體電路系統的應用。使用SOI DTMOS類型的邏輯閘cells元件經由SOI DTMOS版本GDSPOM程序，最佳化設計一個0.5V 16-bit絕緣體上（SOI）乘法器電路，透過此技術最佳化後的乘法器電路，在滿足操作頻率的條件下，與由全部都使用SOI DTMOS邏輯閘cells元件組成的乘法器電路比較，可以減少30%的功率消耗，第四章為結論和未來研究方向。
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。
- 學位論文
在本論文中，描述使用淺壕溝隔離技術(shallow trench isolation) 之60奈米部分解離絕緣體上N型矽金氧半元件(partially depleted silicon on insulator device)之閘極漏電流(gate direct tunneling leakage)模型及分析。首先，絕緣體上矽金氧半(SOI)元件的演進及元件特性和閘極氧化層(gate oxide)厚度及其相對應閘極漏電流(gate tunneling leakage)趨勢在第一章中介紹。第二章將討論浮動基極效應(floating body effect)對60奈米部分解離絕緣體上N型矽金氧半元件(SOI)閘極漏電流(gate tunneling leakage)的影響。由實驗據及2D元件模擬軟體分析，元件內部寄生雙載子電晶體(parasitic bipolar transistor)的導通除了產生kink效應外，也影響著閘極漏電流(gate tunneling leakage)。通道內水平方向的垂直電場分佈及多晶矽閘極(poly-Si gate)U形邊界的電流密度分佈決定了閘極漏電流(gate tunneling leakage)。在第三章中，透過SPICE模擬軟體，閘極漏電流(gate tunneling leakage)的分割電流將在模型中被用來特性化IG曲線。根據SPICE模型及調整參數，60奈米部分解離絕緣體上N型矽金氧半(PD SOI NMOS)元件的閘極漏電流(gate tunneling leakage)可以準確地被預測出來。第四章為論文總結與未來展望。
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。
- 學位論文
現代的數位硬體設計多半從暫存器轉移階層開始描述，再經由一連串的自動化操作直到實體電路設計完成。而由於早期發現設計錯誤所需的成本遠較後期發現為低廉，因此暫存器轉移階層的驗證至關重要。 可滿足性解法器為正規驗證中重要的核心引擎。為此，本論文提出一專為暫存器轉移階層驗證而設計之可滿足性解法器。此解法器基於Davis-Putnam-Logemann-Loveland演算法，配合位元向量階層的電路描述、各種位元向量邏輯閘的蘊涵關係、以及專為各種位元向量邏輯閘特別設計的矛盾分析。相較於其他的解法器，我們的解法器不僅保留了電路結構的相關資訊，更由於我們並未將位元向量階層的邏輯閘展開為單一位元邏輯閘的集合，更多暫存器轉移階層的資訊因而得以被保留，且可應用於解題過程之中。實驗結果顯示，我們的解法器效能足以和當今一流的解法器相匹敵。
- 學位論文
本論文探討部份解離絕緣體上矽N型金氧半(PD SOI NMOS)元件之淺槽隔離對窄通道元件影響，潛槽隔離可能影響電子平均壽命，使得元件特性改變，我們量測不同通道寬度的元件來做比較。接著是討論太薄的閘極氧化層情況下，其閘極漏電流對元件本質電容的影響，模擬閘-源極電容與閘-洩極電容對於不同汲極電壓的變化，並發現部分解離絕緣體上矽N型金氧半元件底部寄生雙載子電晶體導 通時，會引發電流突增現象並且影響元件本質電容，使其產生一突跳現象，接著分析考慮與不考慮閘極漏電流，其考慮閘極漏電流會使電容突跳更加嚴重。第一章介紹絕緣體上矽(SOI)的由來與發展趨勢，接著敘述元件縮小所遭遇的困難，引用ITRS的資料描述現今SOI元件的尺寸與未來趨勢。第二章提出部分解離絕緣體上矽N型金氧半之淺槽隔離對窄通道元件對元件影響，由實驗數據分析並討論。第三章為部份解離絕緣體上矽N型金氧半閘極漏電流對本質電容的影響，透過元件二維模擬器的幫助，可以找出PD SOI NMOS電流突增效應對應本質電容之關 係，與閘極漏電流造成電容的影響。第四章為總結與未來工作。
- 學位論文
可撓式顯示器在近幾年來開始逐漸吸引各界的關注，其具備輕量化、易攜帶等優點，例如電子紙、電子標籤，甚至是穿戴式顯示器，是目前最重要的科技發展重點之一，是下一世代最令人矚目的新產品，另外，在近幾年來環保的宣傳風潮之下，可重複性使用電子紙之研究更是蔚為風潮，不久的將來，軟性電子及顯示器的技術將在市場上有一席之地。 而氧化物薄膜電晶體具有非晶態特性下，仍能保有高載子移動率；另外，氧化物半導體在可見光區下大多為透明，可用於提升平面顯示器之開口率；顯示出氧化物半導體具有高度取代非晶矽的潛力；最重要的是，氧化物薄膜電晶體製程中並不需要高溫製程，將可應用在各種軟性基板之上。 本論文中，使用聚亞醯胺做為軟性基板，以非晶氧化鋅銦鎵做為主動層，使用全微影全蝕刻製程，製作出軟性氧化物薄膜電晶體；其中比較分析溼蝕刻以及乾蝕刻製程，對元件製作過程之影響；接著本論文提出利用蝕刻停止層，來達到乾蝕刻電極過程中，保護聚亞醯胺基板以及絕緣層不受電漿侵蝕；最後，本論文探討元件在不同曲率撓曲後之電性變化，證實這些元件在數毫米曲率半徑撓曲後，仍可正常操作。
- 學位論文
本篇論文中研究主題在不同晶向的矽/鍺基板受到應變之情況下，其拉曼頻譜之改變以及多晶矽薄膜的結晶率之分析。由晶格動態理論所導出的特徵方程式，可以預測拉曼訊號和應變之間為線性的關係。根據選擇定則，入射之雷射光的電場極化方向會影響拉曼訊和應變之間線性關係的改變。換言之，在不同的極化方向下會有不同的程度的線性關係。以矽而言，在受到單軸或雙軸的伸張應變的情況下，拉曼訊號皆會紅移。然而，就晶向為(100)及(111)的鍺基板而言，在特定的極化方向的雷射入射時，受到單軸伸張應力會產生拉曼訊號藍移的現象。實驗的結果可合理的與理論結果一致，並且提出最佳化的彈性常數(p,q,r)。在薄膜結晶率的應用方面，介紹了分析微晶矽薄膜之結晶率的方法。並在實驗的過程中發現由雷射功率所造成的溫度會直接影響到拉曼頻譜的準確性。因此，在本論文中也探討雷射退火以及雷射升溫效應對微晶矽薄膜的影響。
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。
- 學位論文
視訊切割技術已被廣泛用於影像編碼、虛擬通話、影像特效處理及智慧型監控系統中。藉由分析並分離影像中的構造成為受注目前景區域、背景區域及其他組成元素，視訊切割將影像轉換為有意義的遮罩格式。經過後續處理後，遮罩便可以表示影像中的物件。這些結果可以被物件追蹤、行為分析等後續演算法採用來進一步根據物件特性分析影像內容，以實現先進的智慧型自動影像分析系統。相關的應用包括智慧型監控系統、無人居家看護系統、公共場所人身安全警示系統等。 隨著智慧型自動分析技術的演進，先進系統發展目標趨向全自動化以及系統處理範圍、影像解析度、處理速度、運算效率上的提昇。為了減少主要伺服器的運算負擔、有效利用系統頻寬，部分運算需要在攝影機端預先處理完，只將重要的資訊傳輸回伺服器。由於視訊切割將完整的影像分析後僅留下遮罩的資料，在視訊切割之後，攝影機端對伺服器的傳輸量可大幅減少。而即時視訊切割演算法的也有高度的共通性，因此十分適合整合於攝影機端。 在本論文中，我們提出一種利用遮罩資料連續特性的運算方法，加速在視訊物體切割演算法中被廣泛運用的多種運算，以支援系統大處理範圍的高解析度影像即時視訊物體切割。不同於以往依照像素的格式儲存並運算，這個處理方式使用了連續格式，可以有效減少系統傳輸量、並減少多餘的運算。 我們也針對此運算方法設計了硬體架構設計以加速運算來滿足即時視訊切割的需求。這個硬體架構使用了兩段式資料再利用模式，並針對特定運算使用對應的儲存格式，進一步減少暫存資料存取使用的系統頻寬。此設計可以與終端攝影機整合，用於新一代智慧型影像分析系統中。
- 學位論文
本文中，我們將研究在場效電晶體先進技術發展中三項重要的議題：高介電常數材料、多晶砷化銦和矽鍺量子井。 首先我們討論使用了不同熱退火溫度下的氧化鋁鉿的金氧半電容元件的材料特性及電特性，我們發現到當氧化鋁鉿薄膜暴露在大氣中會因為水氣的吸收而有電性的退化。 接著我們研究使用p型參雜的多晶砷化銦為閘極金屬的金氧半電容元件，由實驗結果可知厚度為一微米的多晶砷化銦已可主導閘極金屬的功函數。跟鋁閘極金屬比較，使用p型參雜的多晶砷化銦當作閘極金屬的金氧半電容的臨界電壓有正向的位移，此結果可應用在p型金氧半場效電晶體。 最後我們分析使用矽鍺量子井結構的蕭特基障礙二極體的電特性。因為電洞累積的關係，空乏區電容及逆向電流都會增加。而且使用傳統的電容電壓方法來得到矽鍺量子井結構的蕭特基障礙二極體的能障高度是不準確的。
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。
- 學位論文
本論文中，探討單晶矽太陽能電池發光和少數載子生命週期，以及鍺np接面發光元件在直接能隙發光的增強方法。 太陽能電池能夠以發光及載子生命週期來判測其元件的好壞。在電發光方面，使用電子-電洞-電漿複合模型得到理論線。在瞬時性電激發光量測，使用三種複合機制來得到理論線，分別是放光複合、SRH複合以及歐傑複合，於是能夠得到此元件少數載子生命週期大約是 1.8毫秒。 在室溫下發現鍺元件不論在光激發光或是電激發光的頻譜，在1.6微米公尺處都可以看到直接能隙發光的現象。此處提到有幾個方法能夠增加鍺元件在直接能隙放光的強度：(1)增強電流密度使電子更集中在直接能隙區域,(2)升高溫度增加高能電子在直接能隙的分佈,(3)外加雙軸張應力會拉近直接能隙與非直接能隙的距離，造成累積在直接能隙的電子變多。這些方法都能夠增強鍺元件在直接能隙發光。由於直接能隙的發光複合係數遠比非直接能隙來得大，因此若增強直接能隙發光，則能夠增加鍺元件的發光效率。
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。
- 學位論文
隨著通訊的進步，人們對頻寬的需求越來越大，因此光通訊越來越受到重視。由於頻寬的增加，訊號切換的能力變得越來越重要，傳統上會利用電子元件來做訊號的切換，但在如此大量的訊號下，此種作法漸漸不能負荷。未來的趨勢必定是希望訊號維持在光纖中進行傳播及交換，藉此增加訊號傳遞的速率。由此可以看出在未來光開關在光通訊方面必定是扮演著重要的角色。 本論文探討雷射照射法製造BCB光波導熱光開關的可行性。在實驗中，吾人成功的觀察到BCB光波導的熱光效應，包括直波導及2×2多模干涉元件。在直波導方面，探討施加功率與輸出功率的關係。在輸入功率為100mW可達12dB的輸出功率變化；而在2×2多模干涉元件則是探討其切換的特性。在輸入功率同為100mW時，可以看到輸出大小互換的現象。
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。