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具鏡面垂直式發光二極體之研製

本論文研製之具鏡面垂直式發光二極體是利用晶圓接合(Wafer bonding)及雷射剝離(Laser lift off)技術，成功將磊晶層移轉是矽晶片上，而後進行垂直式結構發光二極體元件之研製。其主要目的是用矽晶片取代藍寶石基板，使發光二極體元件具有較高的散熱性及垂直式結構可改善其元件之電流分佈，進而提升元件發光效率。 在垂直式結構發光二極體元件之製程中，我們提出包括利用ICP乾式蝕刻移除磊晶之緩衝層，以利提高試片表面濃度，以及利用濕式蝕刻將試片浸泡至KOH溶液中製作粗化表面，提升元件亮度，結果顯示垂直式發光二極體在光輸出功率皆優於傳統水平式發光二極體。

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以FPGA實現多功能自走車

本論文提出以場可規劃邏輯閘陣列為架構之多功能自走車。此研究整合了超音波感測器、藍芽模組、無線攝影機模組、直流伺服馬達和機械夾具。透過場可規劃邏輯閘陣列上的控制器協調，使多功能自走車可在一定的範圍內完成自動搜尋取物的功能。而圖控介面程式則可遠端控制自走車，並藉由自走車上所回傳的影像完成環境探勘的任務。在場可規劃邏輯閘陣列上是使用硬體描述語言來設計控制器及週邊輸出入電路。圖控程式介面則是以微軟作業系統為平台，使用C語言來開發程式。

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以小腦模型為基底之強健控制器用於不確定非線性系統

本論文之主旨係在於發展適應性強健型小腦模型控制器，並結合適應性控制、與強健控制等理論，再依據李雅普諾夫穩定性定理設計小腦模型控制器的參數適應性調整法則，因此整個閉迴路控制系統的穩定性可以被保證，最後並廣泛的應用在一些具有非線性且不確定系統之閉迴路控制上。本論文首先設計小腦模型控制器，並提出三種不同的補償控制器分別結合小腦模型控制器進行設計，在應用上首先針對單輸入-單輸出之機翼震盪問題進行模擬驗證，多輸入-多輸出系統方面則結合滑動模式控制系統，設計多輸入-多輸出之適應性強健型小腦模型控制器，並用於高度非線性且時變系統之軌跡追蹤問題，例如：人造衛星姿態控制系統。最後，經由模擬結果顯示，對於這些具有不確定且非線性之系統，本論文所提出的控制系統均能達到令人滿意的控制性能。

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相變型光記錄媒質之性質研究

摘 要 本文首先針對Ag8In13Sb49Te30 薄膜之晶化行為進行研究，以磁控濺鍍方式，將此種四元合金濺鍍於聚碳酸乙脂基板上，以其作為DVD (digital versatile disc)光記錄媒質之用。其次，在不同的升溫速率下，利用DSC (differential scanning calorimetry) 技術量測結晶化溫度以及晶相所對應之活化能。經由計算後，所得到的活化能之值為1.63 eV。依照五個不同升溫速率所得的DSC數據，利用外插法可推知在升溫速率可高達109 ℃/min下的情形。由SEM (scanning electron microscope)照片得悉，樣品之晶粒大小約為5-30 μm。結晶區為晶相與非晶相共存，沒有較大的晶粒產生，可適用於記錄較小位元長度之資料。由量測此記錄材料之活化能及晶化溫度得知，此材料在非晶態之熱穩定性，符合目前CD-RW、DVD-RW之應用要求。 在DVD-RAM光碟中，將記錄層Ge2Sb2Te5合金內分別添加1、3或5wt %之銀元素，以探討添加元素對DVD-RAM相變記錄層物理特性之影響。在此研究中，首先以磁控濺鍍的方式，將DVD 光記錄層中所需要的靶材1 (Ge2Sb2Te5)、靶材2 (Ge2Sb2Te5+1wt%Ag)、靶材3 (Ge2Sb2Te5+3wt%Ag)及靶材4 (Ge2Sb2Te5+5wt%Ag)分別濺鍍於基板上。在不同的升溫速率下，利用DSC技術進行記錄層熱性質之量測。然後，利用Kissinger方程，來獲得記錄材料的活化能。再以此活化能為基礎，藉助外插法，求出加熱時的相對結晶溫度，藉以評估光記錄媒質的適用性。經由X-ray繞射儀，分析記錄層材料的晶相，可以推知其實際的寫擦測試過程為：非晶態先轉變為亞穩態的FCC (face center cubic)晶態，再由FCC晶態轉變成HCP (hexagonal closed packing)晶態。從四個不同的升溫速率所得到之DSC數據，可以推知其升溫速率可達到1011 °C/min。在這些樣品中，以記錄層摻雜1wt %銀之樣品的非晶態之熱穩定性最好，而記錄層摻雜3 wt%銀之樣品在非晶態與晶態間變換之靈敏度較 高。 對GeSbSn之相變化材料系統而言，倘若調整Sb/Sn之比例，則可探討Sb/Sn比例與晶化速度間之關係。透過光學、熱學與動態性能等之測試量度，可研究將材料應用於高倍速DVD及藍光光碟之可行性。首先，從熱性質的DSC量測來看，GeSbSn 相變材料樣品（它們分別是GSS01~GSS04）在Sn含量較高的情況下，其升溫過程中會出現兩個結晶放熱峯，而且熔點約在400oC左右。當Sb/Sn之比值越低時，第一結晶放熱峯之溫度越低，它可降低高倍速碟片的寫入功率。然而，因其結晶活化能為Ea=1.85~4.79eV，使得它的熱穩定性會隨著Sb/Sn之比值增加而增加。其次，在光學對比度及結晶速率方面，GeSbSn相變化材料系統的晶化速度皆大於四倍速DVD之規格要求。而且，當波長為650 nm時，光學對比值＞0.6，而當波長為405nm時，其光學對比值＞0.5。在動態測試方面，當Sb/Sn之比值太低（樣品GSS01-GSS02）時，其調制 （modulation）小於0.5。而當Sb/Sn之比值太高（樣品GSS04）時，14T的 jitter > 12%，致使其動態測試之效果不佳。由樣品GSS03 （Ge14Sb64Sn22 (at%)）的動態測試結果顯示，它可適用於4~12倍速的DVD-RW或1~3倍速的藍光光碟。 關鍵詞：相變型記錄媒質DVD-RAM光碟，記錄層，活化能，結晶溫度

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低溫多晶矽薄膜電晶體液晶顯示器靜電防護電路創新設計

本研究探討一個創新的靜電防護設計，在低溫多晶矽薄膜電晶體液晶顯示器中增加一組二極體環來提升靜電防護能力，使用靜電模擬器對低溫多晶矽薄膜電晶體液晶顯示器做靜電量測，並透過電流探棒實際量測靜電電流。我們在沒有串聯二極體的液晶面板上輸入靜電模擬器電壓為 200V，靜電電流為 844mA；串聯二極體環後，當靜電電流為844mA時，輸入電壓為280V，故串聯二極體環可提升靜電模擬器電壓從 200V 到 280V，提昇靜電模擬器電壓百分比達 40 %，本設計可提生產品生產良率。

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電鍍填孔機制及其場流分析之研究

本文運用電鍍填孔實驗和SIMPLER之數值模擬法，研究實驗因子以及邊界質傳係數兩種因素，對填孔機制與空洞形成的影響。 針對雷射鑽孔所形成的微盲孔，運用垂直連續式及水平式電鍍設備，研究設備參數影響填孔行為之可能因子，再利用田口分析，得到孔徑大小和電流密度是影響填孔機制的主要因子，實驗結果並支持表面抑制與孔底加速理論。 利用SIMPLER方法進行流場的數值模擬，透過收斂後的壓力與速度場，計算邊界質傳係數與Sherwood數，得到流場對孔底質傳之加速最有助益，模擬數據也與實驗的結果相符。

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智慧型控制晶片設計應用於磁浮球系統

本論文主要針對磁浮球系統提出適應性模糊控制與適應性模糊滑動模式控制，並以FPGA實現磁浮球控制,使磁浮球能達到位置追蹤控制的目的。首先,介紹磁浮球系統硬體與其線性化數學模型並以模擬作其驗證。其次，針對磁浮球系統利用模糊控制與模糊滑動模式控制與本論文所提出的適應性模糊控制與適應性模糊滑動模式控制相比較。適應性模糊控制與適應性模糊滑動模式控制可利用 Lyapunov 穩定理論證明所設計的控制法則能使系統趨向穩定;並可線上調整模糊規則與歸屬函數中的參數。最後經由模擬與利用FPGA實現磁浮球控制的結果,驗證本論文所提出的控制法則對於磁浮球能達到良好的控制效能。

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遞迴式小波類神經網路之適應性控制器設計用於船舶及無人飛機運動控制系統

本篇論文主要是發展小波類神經網路控制器，其中利用具有動態特性的遞迴式小波類神經網路控制器為近似基礎並結合適應性控制、滑動模式與強健控制等理論，再依據李雅普諾夫穩定性定理設計遞迴式小波類神經網路控制器的參數適應性調整法則，因此整個閉迴路控制系統的穩定性可以被保證，最後並廣泛的應用在一些具有非線性且不確定系統之閉迴路控制上。首先，將介紹遞迴式小波類神經網路控制器，接著針對單輸入-單輸出與多輸入-多輸出受控系統，根據上述所提出的遞迴式小波類神經網路設計控制器，最後運用在船舶與無人飛機運動控制系統，同時並討論所設計之控制系統的優越性，驗證所提出的控制器可解決一些具有高度非線性系統的軌跡追蹤問題。經由模擬結果顯示，本論文所提出的控制系統均能達到令人滿意的控制性能。

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二足機器人實作與步態分析研究

本論文主要探討二足機器人之靜態步行軌跡規劃，此二足機器人具有十個關節。靜態步行時，二足機器人之重心位置需落於支撐穩定範圍內，並根據人體關節的活動限制，規劃其十個關節之活動角度範圍，利用擺線輪廓曲線、逆向運動學、重心轉換等觀念規劃二足機器人步行週期以及腰部與足部的軌跡。最後，使用重心方程式求得每個姿態的重心位置，即可得到規劃的重心軌跡。 二足機器人步態分析包括有前進步行，上下樓梯等，因應不同的步行方式，所對應的各馬達轉角、足部、甚至髖部軌跡的變化也不同， 利用其重心軌跡進行分析，探討二足機器人行走模式，提供未來發展二足機器人所需的資訊。

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電極系統在生理溶液中之阻抗量測以及癌症熱療之電極系統之實做

本研究之目的在於利用惡性腫瘤之生理特性－會無止境的分裂而使細胞進 行無氧呼吸、進而堆積乳酸、造成周圍環境呈現酸性，來使用電極系統加熱之熱 療系統。 由前人之實驗可以知道酸－也就是氫離子的確會使生理溶液之阻抗下降，而 根據電學的公式P=(V*V)/R 可以知道阻抗越低所得之能量越高，進而使癌細胞更容 易被加熱。故本研究之實驗之重點放在(1)氫離子效應之驗證、(2)氫離子在高頻 之阻抗差異效應、(3)以頻譜分析之方式分析實驗之波形，目的是找出氫離子之 阻抗差異最顯著之頻率以及以頻譜分析來找出與阻抗差異之關連，以當作另一個 加熱難易度之頻估指標。而由實驗結果顯示出阻抗之差異百分比的確會在高頻之 一特定頻率產生最大值，在頻譜分析上確有找到與阻抗差異相同之趨勢的指標。 而在實作的部分是以個人電腦為控制平台，建構以阻抗量測為分析依據之基礎電 極熱療系統。