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Item 採用One Pass零樹編碼之即時多通道監控系統(2004) 潘柔允本研究中提出以離散小波轉換理論,採用One-pass零樹編碼之影像壓縮技術,運用於多通道監視系統中,目的在提供好的壓縮品質情況下、提高壓縮倍率同時縮短壓縮時間。另外,還提供了感興趣區域(ROI)壓縮,讓使用者來設定不同壓縮率進行編碼,增進了儲存空間及傳輸時間的彈性。在環境監控方面,利用其小波影像之多解析度的特性,於小波轉換域的低頻部份進行即時的動態偵測動作,可以減少運算量及光線及雜訊的影響。本系統包括數位影像的輸入及輸出部分,透過TCP/IP通訊協定進行Client/Server的網路溝通,當畫面有異物侵入時,自動啟動Alarm-Trigger,最後本系統於WINDOWS平台下以Borland C++ Builder來實現。Item 感光型聚偏二氟乙烯壓電薄膜之微影與應用特性探討(2004) 蔡其成; Chi-Cheng Tsai傳統之陶瓷壓電材料,如鋯鈦酸鉛(PZT)等,必須使用射頻磁控濺鍍法來進行薄膜沈積,或是以溶膠-凝膠法(sol-gel)旋塗後再高溫燒結(650 C-700 C),所產生之製程設備昂貴、薄膜結構製程複雜或高溫燒結會使微元件受到破壞等缺點。然而,在微機電領域製作微小型結構,若材料承受高溫燒結,必會造成材料產生殘留應力過大之現象,使得微小結構遭受破壞、表面破裂等缺點。因此,必須發展新型焦電材料與結合低溫製程,以實現低成本微元件之開發。 高分子壓電薄膜材料聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride, PVDF),以低溫烘烤(< 80 ℃)成貝塔相(β phase)後,再以外加強電場方式將薄膜極化,使其具備焦電與壓電特性。如此一來,薄膜成相不必經過高溫燒結過程,較不易造成殘留應力過大、微結構彎曲變形等問題。壓電材料PVDF本身具有高撓性之優點且屬低溫之製程,使在製作過程中不會產生應力過大現象。 本研究主要可分為兩大部份: 1. 利用添加感光藥劑,進行聚偏二氟乙烯溶液的改質,已開發出具備感光特性之溶液,並且以霍式轉換紅外光譜儀與X-ray粉末繞射儀,確定材料的結晶相。 2. 將可微影之聚偏二氟乙烯壓電材料,配合微機電製程技術,成功地釋放微結構。Item 生物感測表面聲波元件之製作與應用(2004) 李清鋒; Ching-Feng Lee隨著通訊產業的蓬勃發展,表面聲波元件在通訊產業應用最為顯著,因表面聲波濾波器具有體積小、重量輕、低成本、製程與IC技術相容性高及高性能濾波功能等優點,並且可以針對各項需求選用不同的壓電材料,製成適用不同波段的濾波器,是目前無線通訊系統和手機的關鍵零組件。除了在訊號處理方面表現突出之外,近十年來,表面聲波元件以其高質量靈敏度的優異特性,更進一步應用於生物感測領域,表面聲波元件可感測質量、密度、濕度、濃度、氣體辨識或黏滯度等。基本上表面聲波元件運用於訊號處理和生化感測方面的設計是不同的,但所有元件皆運用相同的物理特性及原理。 本論文即以AZ 6112及稀釋後的SU-8作為波導層,利用其低成本和低密度的優點製作出拉福波生物感測器,改善二氧化矽在製程上繁雜,多一道微影與蝕刻程序,而且耗時及費用昂貴等缺點。在元件完成之後,將其應用於去離子水與老鼠細胞(3T3)濃度的感測。由實驗結果發現AZ 6112(波導層厚度2.130 um)比SU-8(波導層厚度1.775 um)更適合作為拉福波元件的波導層,並且其頻率和相位的偏移量皆比SU-8大。除此之外,兩者皆隨著老鼠細胞濃度增加,其頻率偏移量愈大,當滴下相同體積(5 ul)且濃度為6000個數/l的老鼠細胞時,SU-8作為波導層時,其頻率偏移量為18.16 kHz,而AZ 6112作為波導層時,其頻率偏移量237.523 kHz,這表示以AZ 6112作為波導層之元件,其頻率偏移量是以SU-8為波導層的13倍之多,亦即表示以AZ 6112的拉福波元件更適合應用於生物感測。Item 基於模糊推論之膚色補償方法應用於彩色影像(2004) 施宏政彩色影像的色彩資訊應用在物體的檢測(例如利用膚色做人臉檢測之 前置處理)是相當有用的訊息,但是應用色彩作為物體檢測的特徵,首先 必須面對的是光線所造成的影響。在過亮、過暗、陰影或偏光的環境下皆 會使物體檢測的檢測率大為降低。 在本文中採用分散式模糊邏輯推論,利用影像之平均亮度與像素之 RGB值,建構分散式模糊推論引擎,分別推論出像素RGB之補償量,而得 到一種適應不同狀況(光線偏暗或偏亮)之光線補償演算法,解決人臉影像 在不均勻光源的影響,並且配合利用模糊關係與模糊統計試驗法所建構之 膚色相似模型,設計人的膚色檢測器,找出人臉膚色的區域。 並且利用嘴唇的顏色特徵,設計一個唇色檢測器與眼球其低灰度值的 特徵,設計眼睛檢測器,配合人臉五官的幾何關係找出人臉的位置,此方 法可減少複雜背景的影響且可解決多人臉重疊在一個區域的情況。 經由實驗得知此模糊推論模式能有效解決彩色影像之光線補償的問 題,且本文所提之演算法亦可處理複雜背景的影像,因而可提高人臉之檢 測率。Item 厚膜光阻製程應用於靜電驅動旋轉式微致動器之研製(2004) 楊智仲; Chih-Chung YangSU-8厚膜光阻利用一般的微影製程,即可製作高深寬比的微結構。目前SU-8光阻主要是應用於LIGA電鑄製程之模板、熱壓成形之模仁、微光合成形、光波導、微流體應用流道或微機械結構等之材料,在直接將SU-8光阻作為微致動器結構材料的研究並不多見。本研究目的即是結合低成本的SU-8厚膜光阻製程與矽蝕刻釋放技術,開發一體成型之靜電式微致動器。利用SU-8厚膜光阻容易微影成形,及材質強度與熱穩定佳之特性,將其直接作為靜電式微連桿驅動機構的本體材料,不用電鑄程序翻製成金屬結構,可避免SU-8光阻去除性不佳的困擾。以SU-8光阻作為微致動器材料,其驅動反應速率將可大於金屬結構微致動器,減少驅動輸入功率的消耗。全SU-8厚膜光阻的製程與微結構,其優點為低成本、可降低微致動器因組裝所造成的誤差,利用間接驅動方式增加致動器的作動行程。製作完成之靜電式致動器,經局部結構釋放且鍍金屬膜後,成功地以直流150伏特電壓驅動。Item 同位檢查之易碎式與基於小波轉換之強健式浮水印之研究(2004) 李國彰本研究針對數位影像之驗證與所有權歸屬的兩大課題,分別提出易碎式與兩種強健式數位浮水印演算法: 基於同位檢查之易碎式浮水印的部分,乃配合密碼學的機制,產生與影像大小相同的一組亂數。再根據各像素點所對應的亂數值,檢查該點灰階值特定數個位元平面之同位特性,對LSB做第一道的編碼。為了避免某些灰階值造成第一道編碼不可區分的情形,再以XOR運算對LSB做第二道的編碼。整個浮水印技術是公開、安全的,且不需複雜的數學運算。對於影像於傳輸中可能遭遇的各種竄改,在接收端均能有效地偵測出來。並且偵測是以像素點為基礎,能夠達到精確地偵測影像遭竄改的區域。 基於小波轉換之強健式浮水印部分演算法一:在藍、綠、紅三個平面不同的中頻小波係數中,考慮於中間位元平面,分別在不同的空間相對位置,嵌入多個浮水印。其後以投票的機制,萃取浮水印並解密。演算法二的部分:則採用能量相近、空間分佈相關的兩個中頻小波頻帶,以相對的大小關係來嵌入浮水印,並且可以彈性調整嵌入的強度。實驗結果顯示,本研究所提出來的方法其嵌入浮水印的影像,對於亮度調整、對比調整、裁切、濾波、影像失真壓縮等攻擊,具有一定程度的強健性,適合用來作為數位影像版權的保護機制。Item 應用模糊類神經法則之球桿平衡控制系統(2005) 黃聖凱摘要 使用古典控制理論設計控制器,須先找出受控系統的數學模型。因此控制器的性能與受控系統是否能被精確的描述有密切的關係。想要實現智慧型控制,就必須精確的掌握系統特性。「學習」是達到智慧型控制的第一步,經由「學習」可以降低影響動態性能的不確定因素。 模糊控制理論利用語意資訊,可以將人類知識和經驗轉換成控制法則,具有較佳的強健性和容錯性。類神經網路仿人腦的平行處理方式,具有學習功能,可應用於系統辨識和估測。 結合模糊推論和類神經網路之模糊類神經控制理論,則同時包含了類神經網路不受模式限定的學習能力,並可根據模糊邏輯,以萃取方式建構知識,具有補足類神經網路“黑盒子”缺點的能力。本研究即是利用模糊類神經法則之推理、學習之特性,並搭配手動操作裝置,將無法清楚描述的控制行為,以模糊推論方式轉換成語意式的模糊規則,並結合類神經網路之學習能力,以期能建立一個使用較少規則和數學,可以吸收人類知識並具有學習功能之球-桿平衡控制系統。 關鍵字:模糊推論、模糊類神經法則、球-桿平衡控制系統Item 離散差分預測模型用於數位相機自動對焦搜尋演算法之設計與應用(2005) 莊漢鈞; Chuang Han-Chun本研究藉由離散差分預測模型與區間二分法設計一自動對焦搜尋演算法。隨著數位相機產業的發展,現今消費市場對數位相機的要求為-「輕、薄、短、小」、「高解析度」且「反應時間快」。就現今對焦技術而言,唯有被動式對焦技術能達到此一要求。被動式對焦技術係利用清晰度尺度來作為移動鏡頭位置的依據,然而高解析度所代表的意義為更大量的數位化資料處理,所以一般的搜尋演算法處理此一對焦問題所花費的時間往往過於冗長,但自動對焦搜尋演算法在使用上的先決條件則是它的「即時性」。 為此,本論文將運用離散差分預測模型的預測特性,提前預測對焦曲線的走勢,用以克服一般搜尋演算法因為過度伸縮鏡頭而造成搜尋時間過於冗長的問題,且由於可事先預知對焦曲線的走勢,更可以減少鏡頭在反轉時因鏡頭馬達齒輪間隙所造成反衝(backlash)的問題,如此可達到加快對焦速度的目的。最後,將離散差分預測模型搭配區間二分法,實際用於數位相機對焦模組的測試以驗證其可行性。Item 新型微機械式可變電容之設計與製作(2005) 黃信瑀; Hsin-Yu Huang本研究主要是設計與製作一新型微機械式可變電容,以改善傳統電子式變容器,其可調範圍較小、品質因子低、整合性不佳與寄生效應嚴重等缺點。然而,一般以靜電驅動之間距調整微機械式可變電容,其可動結構是以電鑄或沉積金屬薄膜方式製作,製程較為複雜,而本研究直接以黃光微影的方式,定義SU-8負型光阻以製作電容之可動結構,可簡化製程,此SU-8介電層也可使上電極板與基材有效絕緣以減少寄生效應,進而提升品質因子。本研究之新型微機械式可變電容,具有製程簡單、生產成本低、良率高等特點,除了可取代電子式變容器外,其整套製程也能與標準積體電路製程相容,因此有能力達成將微機械式可變電容與其他電子電路整合,實現系統單晶片(system on a chip, SOC)的目標。 本研究主要分為元件製程與訊號量測兩大部分: 1. 在元件製程上,成功地運用光阻犧牲層技術與犧牲層保護膜,製作出SU-8光阻之懸浮微結構。整個微機械式可變電容元件包括:下電極、光阻犧牲層、SU-8可動結構層與上電極,最後再將犧牲層移除,以完成元件製作。 2. 在訊號量測上,由電容電壓關係曲線得知,當頻率固定在2000 Hz時,此電容值變化是在外加偏壓為40伏特與無外加偏壓下的電容差值,則此元件具有0.3 pF的電容變化量。由史密斯圖得知,頻率從45 MHz至1.079 GHz的範圍內,此可變電容是電容性元件,其具有理想的品質因子,且等效電路為良好的開路。當頻率固定在1.079 GHz時,其輸入反射係數表示為S(1,1)=0.540/-176.102。Item 電子化政府服務品質之研究-基因演算法在國際貨物運輸最佳化之應用(2005) 張維倫; Chang Wei Lun為配合我國加入世界貿易組織(WTO)使我國更具競爭力,將我國海運系統流程快速化、便捷化、簡單化的流程有其必要性且實為急迫。由於,目前海運訂艙提單的整個流程,還是以傳統的方式進行,並不是很有效率。因此有必要,發展出一套電子化的快速作業方式,行政院已於在九十二年起配合挑戰2008計劃,建立全國性Portal/HUB。在交通部所要推行的「航港資訊系統建置計畫」中,將開發一套商港服務費系統,以因應新制度之推行,而在此計畫當中將取消商港建設費而改徵商港服務費。該系統目前以Web Service技術為核心,架構於MTNet之上,統籌基隆港、台中港、高雄港、與花蓮港等商港服務費之相關事宜,包括金流、資訊流、與收費作業管理等…。從原本繁瑣缺乏效率的人工式申辦服務,到目前線上網路服務式的服務申辦以及未來電子化政府概念的單一簽入式(Single Sign On)服務。 本論文以『航港單一窗口服務平台(MTNet)』作為的研究對象,並針對海運業者登入航港單一窗口服務平台申辦服務交易以基因演算法取代現行管理方式,在運送之前幫助決定船期與航線,以降低時間與成本的花費。其適應函數的規劃,可解決局部最佳解以及全域最佳解。 關鍵字:基因演算法,國際貨物運輸,航港單一窗口服務平台Item 植基於模糊預測模型之自動對焦演算法(2005) 羅濟揚數位相機,本身是一個複雜的系統,含有許多的模組,如自動對焦、自動曝光、資料傳輸、影像處理、等等,其中自動對焦演算法在使用上的先決條件為即時性,而一般的搜尋法,在目前的百萬像素級的搜尋時間過於冗長,針對此問題提出本研究結合預測的方法,來改善此一問題。 本研究針對自動對焦上的問題,提出一個可以改善自動對焦速度及提高自動對焦可靠度的演算法,而演算法利用離線差分方程預測模型之優越的預測特性,可預測轉折點之效果與以少數的取樣點即可獲得預測曲線的趨勢,再利用模糊推論的方法,將離散差分方程預測模型的預測結果,作為推論的依據,進而可以決定步距的大小,大幅降低對焦所需的時間及減少取樣的點數。 在本研究中,我們提出模糊離散差分方程預測模型進行數位相機的離線測試與機上測試,其結果均能精準的預測對焦曲線的趨勢與最佳對焦點之區間。Item 機電工程知識本體論之研究與應用(2005) 張漢威; Han-Wei, Zhang摘 要 本論文以語意網為藍圖,建構一結合自動化機構設計、機構運動功能(運動模式、週期、速度和動力來源等)、材料、製造及自動化控制回路為基礎的機電工程領域知識本體論,機電工程知識多樣且可從設計、運動功能、材料性質和製造方法等多角度來分析,而且領域知識通常是內隱而非外顯,必須透過專家的注釋,才能將內隱的知識轉換成一般人了解的外顯知識。就自動化設計而言,首先要有一個目的動作,為了達成此目的必然想出很多機構元件、連桿組合、動力來源及系統回路設計,接著再探討其利害得失,最後才得到機構設計圖。機電工程領域知識非常龐大,若此領域的知識要被參考及更新,必須具有強大知識庫做為後援,然而,透過本論文對機電工程領域知識本體論的研究與建構,可使專家得以對機電工程領域知識進行註記,使知識得以儲存、改進及再利用。 關鍵字:本體論、自動化機構、知識系統、語意網Item 高壓暨高溫環境下之單晶矽非等向性濕式蝕刻特性研究(2005) 楊証皓; Cheng-Hao Yang非等向性濕式矽蝕刻製程是體型矽微加工關鍵技術之一,而其技術發展重點在於如何提升蝕刻面的蝕刻速率與表面粗糙度。由於傳統的磁石攪拌方式有無法均勻地改善蝕刻速率與蝕刻粗糙度的缺點,而超音波震盪的方式雖可改善蝕刻表面粗糙度,但蝕刻速率改善的幅度卻不大,亦不適用於製作薄膜微結構。因此為改善以上機械攪拌式的缺點,本研究擬利用高壓高溫的方式,來進行快速非等向性濕式矽蝕刻,利用壓力輔助機制,可將蝕刻面的表面張力降低,並增加蝕刻液的氣體溶解度。最後,使氫氣泡附著現象得到有效解決,並增加蝕刻液的質傳效果,可降低蝕刻表面的粗糙度並大幅度地提升蝕刻速率。 在應用方面,本研究將使用高壓高溫輔助蝕刻機制,結合快速的蝕刻速率、良好的表面粗糙度與非機械式攪拌方式等特性,用於製作各式薄膜微結構,達到大幅降低製程時間,並增加製作薄膜微結構之良率。 本研究將以KOH與TMAH溶液為蝕刻液,整合薄膜沉積、微影(lithography)、電漿蝕刻等製程技術來進行研究計劃,並購裝具高壓控制、高溫控制、抗侵蝕及高強度等特色之高壓暨高溫濕式矽蝕刻系統,進而改善矽蝕刻特性。研究中所獲得的最佳參數,將應用於高精度矽微結構與薄膜微結構的製作,以達到批次量產的目的,實現低成本微機電系統的製造與應用技術。Item 適應性動態估測即時影像穩定系統(2005) 謝明佑; Ming-Yu Hsieh本研究中提出一套適應性動態偵測即時影像穩定系統,目的在縮短系統之執行時間與提供良好的影像穩定品質。在動態偵測方面,我們使用小方塊搜尋方式,並提出用Sobel edge detection方式來增加Global Motion Vector (GMV)之可靠性而且可以減少在計算上所花的時間。而GMV估測則是提出Alpha-trimed mean filter方法,此一方法可以去除一些較異常的移動向量值,提升GMV估測的準確性。在GMV修正方面,提出小波轉換的方法,並比較不同的小波轉換層數與濾波器,提出一個較好的結果來使用。在即時性的考量之下,有關一些資料的搬移方面,記憶體的配置與搬移會影響執行時間的多寡,為了減少時間的花費,本研究將RGB三個平面的資料儲存在同一個記憶體而不分開儲存以便能縮減執行時間,達到即時性的要求。在一般系統常用的影像尺寸352 x 288(QVGA)環境下,系統仍能提供平均每秒約20-30以上的畫面,以提供給系統使用者相當流暢的畫面。最後本系統於WINDOWS平台下以Borland C++ Builder來實現。Item 以脈衝雷射鍍膜法成長PMN-PT薄膜及其性質量測(2005) 歐信良摘 要 本研究是利用具有快速鍍膜及保持多元系統化學計量比的脈衝雷射鍍膜法( pulsed laser deposition,PLD )來進行0.67Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.33PbTiO3 (PMN-PT)鐵電薄膜的生長。在判斷靶材與薄膜的相鑑定方面是以X-ray繞射儀來進行,薄膜厚度則是利用X-ray反射法來量測。由實驗的結果發現:在鍍膜溫度為600℃~700℃、氧壓為2x10-1 torr,可以在MgO(100)基板上成長出磊晶結構的薄膜;薄膜磊晶結構的品質則利用Φ- scan加以確認。 實驗中藉由成長不同時間的薄膜,發現薄膜在成長時間超過60分鐘後性質上的差異。薄膜的折射率及消光係數是利用橢圓偏光儀來量測,薄膜的表面粗糙度則是利用原子力顯微鏡掃描所獲得。由實驗亦發現:當薄膜成長時間超過60分鐘,開始出現(110)及焦綠石相等其它非磊晶的結構,這樣的現象亦可由折射率和消光係數的變化及表面粗糙度的大幅增加得到印證。最後,成長La0.5Sr0.5CoO3 (LSCO)為上下電極,順利的量測到薄膜的介電性及鐵電性(極化強度-電場)。Item 用線性鑑別分析法做冥想四個方向的分類(2005) 沈世評; Shi-Ping Shen大腦人機介面(Brain-computer interface)是一種利用腦部訊號跟外界溝通的新技術,其目的是能夠幫助因神經肌肉損傷而行動受阻礙的人。對於內部刺激—想像左右手和腳動—已經有研究過了,但冥想四個方向是值得去研究。有鑑於此,本研究建立一套系統,它以冥想四個方向實驗的腦波訊號作為輸入訊號並利用快速傅立葉分析法找出腦波的特徵,然後利用線性鑑別分析法來分辨這些特徵。最後找出一組可以分辨冥想四個方向的腦波。 經由實驗結果得知,此系統可以利用實驗中分辨率最高的資料做為參考腦波,最佳的分辨率可達80%以上。未來可預計將此運用於人機介面上以造福神經疾病患者或行動不便人士。Item 數位相機之快速動態估測演算法設計(2005) 許益賓; Yi-Pin Hsu本研究針對數位相機中所預設的動態估測演算法(三步搜尋演算法)進行改良。三步搜尋演算法雖然在實作上相當容易,但是在計算方面仍然佔據過多的計算量。為了減低計算量,鑽石形搜尋演算法被提出。雖然鑽石形搜尋演算法在PSNR與計算量上比三步搜尋演算法還好,但是其不規律的搜尋樣式卻是一個缺點。近年來,六角形搜尋演算法被提出來。原因為其搜尋樣式較趨向圓形,形成一個較規律的搜尋樣式,並且在計算量與畫面品質方面有更好的效果。在另ㄧ方面,此數位相機中含有一個硬體加速器,稱之為IMX。IMX在使用上有一個嚴格的限制,就是搜尋的樣式必須是規律的。因此利用六角形的特點並配合相機硬體的限制而提出一個適用於此相機平台的快速搜尋演算法,稱為預測式線性類六角形搜尋演算法。由實驗結果顯示,在計算量方面比原本的三步搜尋演算法平均減少42.07%的計算量,而在PSNR方面卻僅僅損失8.05%,於人類視覺上是可以被接收的。Item H.264之方向導向錯誤隱藏及預測式邊界相稱演算法(2005) 蔡修豪雜訊在資料的傳輸中是一個很重要的議題。在編碼系統中,有許多程序亦是為了抵抗雜訊而製作。H.264在其規格中,訂制一個可變區塊序列編碼(Flexible Macroblock Order;FMO)的機制,當資料流中的某一個部份發生錯誤時,可利用在影像中周圍的區塊資訊進行補償動作,以達到更好的補償效果。本研究提出一個以方向導向的錯誤隱藏機制,在H.264的CODEC中,配合FMO之機制,利用前一張畫面中共位區塊(collocated block)之移動向量的方向特性,選擇一個較適合的候選區塊進行錯誤隱藏的工作。 另一方面,傳統的邊界相似度演算法(Boundary Matching Algorithm;BMA)在候選區塊大小越大時,其量測的失誤越嚴重,因此,以傳統BMA量測而得到較小失真值的區塊,其最小平方誤差(Mean-Square Error,MSE)比失真值較大的區塊之MSE值大的機率非常高。為了改善此一缺點,本論文進一步提出一個預測式的邊界相似度演算法,以增加度量的正確性,進而提昇影像品質。結果顯示利用預測式BMA可以比傳統的BMA提昇約0.5 dB之影像品質。 結合上述兩個方法進行實驗,其結果指出利用提出之方法可以比BMVR[10]方法之PSNR提昇約0.6 dB。Item 植基於橢圓邊界滑動模式之弦波振盪器(2005) 吳松泉本研究利用可變結構控制理論的滑動模式於數位弦波產生系統的設計,其中系統所產生出來的數位弦波其頻率與振幅均可由可變結構的滑動圓來加以控制,藉著調整滑動圓便可任意產生所需頻率與振幅的數位弦波訊號。 可變結構控制系統的到達模式容易受到系統擾動的影響,由於系統的不確定性、切換元件的延遲等因素,使滑動模式存有不良的顫動現象,於是本研究提出指數趨近的方法提昇到達模式品質。 並設計橢圓邊界區間滑動模式來改善傳統不連續控制的缺點,藉由加入內外的兩個邊界使可變結構控制系統的狀態控制軌跡被限定在這兩邊界區間內切換,使可變結構控制系統大大減少切換的次數,也因此切換元件不致因過度切換而造成疲勞,使整個系統提早損壞,藉由本研究的設計確實能產生穩定的數位弦波。 關鍵詞: 可變結構控制系統、數位弦波振盪器、指數趨近、 橢圓邊界滑動模式Item 整合自組裝奈米球微影與光輔助電化學蝕刻之奈米柱狀陣列製作技術(2005) 黃茂榕; Huang Mao-Jung本研究結合奈米球微影以及光輔助電化學蝕刻兩項技術之優點,用於製作高深寬比的奈米柱狀陣列。聚苯乙烯奈米球可藉由材料本身的自組裝效應,能輕易定義出奈米等級的圖形陣列,並可由球體尺寸的選擇與堆積層數的控制,有效地定義圖案形狀以及圖案尺寸,因此稱為奈米球微影術。同時,本研究將採用光輔助電化學蝕刻,以滿足奈米柱高深寬比的蝕刻需求,此技術有著易於形成奈米級孔洞的優點,其蝕刻深度與寬度之比更可達到250:1,優於感應耦合電漿離子蝕刻術(Inductively coupled plasma reactive ion etching, ICP-RIE)的蝕刻效果。兩項技術的結合可代替如電子束(Electron beam)、深紫外光(Deep ultraviolet, DUV)、X光(X-ray)微影技術,與感應耦合電漿離子蝕刻技術等昂貴的設備,因此非常適合用於製作高深寬比之奈米柱結構。 實驗的結果証實利用旋轉塗佈搭配震盪塗佈的方式,可將奈米球規則地排列於矽基板上,並且定義出單層與雙層奈米等級的圖案。而在光輔助電化學蝕刻的實驗中,証實了在添加界面活性劑的作用下,蝕刻蝕刻液的接觸角可降低至15度,具有超親水性的特性,並大幅改善擴孔現像,使得奈米級的高深寬比孔洞能夠輕易的產生。當使用5 V的蝕刻電壓與HF濃度2.5 wt%的蝕刻液,經過5分鐘的蝕刻後,能夠產生高度6.2 m,直徑為90 nm的高深寬比孔洞,而孔洞的深寬比可達到68:1。在光輔助電化學蝕刻中,當孔洞底端氟離子數量遠少餘電洞數量,孔洞側壁的蝕刻現象將非常明顯,並且蝕刻深度則開始隨著電壓的增加而減少。本實驗目前可製作出高度為1m深寬比達20:1~14:1的奈米柱。奈米柱將隨著奈米球的定義而排列,因此具有陣列化的排列現象。 關鍵字:奈米柱,奈米球,光輔助電化學蝕刻,自組裝。