學位論文
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Item Item 基於 MPC 實現平衡控制的人形機器人騎乘電動機車運動規劃(2024) 李玟諺; Lee, Wen-Yen在台灣，機車是人們通勤的主要工具之一。與此同時，隨著人工智慧的快速進步，仿人機器人已經成為未來的趨勢。為了促進仿人機器人的發展，我們進行了研究以探索其可行性。在這項研究中，我們的目標是控制機器人騎機車並通過台灣的駕照考試。為了完成這項任務，我們需要解決騎機車的最基本問題——平衡。在我們的研究中，我們實施了模型預測控制（MPC）來進行自平衡測試。同時，我們將討論兩輪車的建模、MPC優化算法和機器人運動規劃的逆運動學。為了評估可行性，我們還使用了PID控制器進行比較。最後，我們展示了結果，證明選擇MPC作為我們主要方法的優勢。Item Item Item Item 奈米製程之立體三維鐵電記憶體開發(2023) 陳品寰; Chen, Pin-Huan由於科技快速的發展下，3C產品為了滿足更高的效能與更低的功耗，使得同面積下晶片內電晶體的密度必須不斷的翻倍，為了克服其無法避免的漏電流問題，電晶體架構從最初的平面式電晶體發展演變成了立體結構的鰭式電晶體FinFET再到最近幾年相當火熱的環繞式閘極電晶體GAAFET，進而使閘極能夠有效的控制通道。此外，由於鐵電材料的發現與突破應用於記憶體領域方面有極大的潛力，因此同樣獲得大量的關注與研究，而鐵電材料與CMOS製程優良的適應性與兼容性被視為未來可取代傳統NAND的明日之星。 此論文分成幾個部分，第一部分首先會先討論電晶體的演變以及方向，接著說明鐵電材料的發現以及應用。第二部分接著探討MFM鐵電電容過程中使用了TSRI的I-Line 365 nm曝光機、乾濕蝕刻、CVD化學氣象沉積、PVD物理氣象沉積與關鍵的ALD原子層沉積系統等等，重要部分有像是調整ALD中鋯(Zr)以及鉿(Hf)元素前驅物的比例及順序來開發出所謂的固溶體(Solid-Solution)結構以及超晶格(Superlattice)結構來與3D電晶體元件做搭配，其中反鐵電的特性使得耐久性(Endurance)與操作速度大幅提高，有望未來能夠在記憶體產業占有一席之地。第三部分為將鐵電材料應用於GAA的部分，本章節會詳細介紹如何使用SOI晶圓經過不同製程直到做出元件並且配合場發射穿透式電子顯微鏡(TEM)來對元件進行分析，其中重要的部分像是選擇曝光條件以及如何大幅使矽通道進行減薄也會在此章節詳細說明。第四部分為FTJ -Vertical電晶體之製程，使用搭配了超晶格(Superlattice) 之鐵電結構並且顯現了在小尺寸下依舊能夠展示出優異的鐵電特性以及相當適合應用於3D NAND 之架構。Item 19 GHz 單邊帶混頻器與可變增益放大器設計(2023) 王佾雯; Wang, Yi-Wen隨著B5G和6G的發展，衛星通訊逐漸被視為下一世紀重要發展中的一部分，Ka頻段衛星通訊則在17.7-20.2 GHz和27.5-30 GHz。在相位陣列(Phase Array)架構的射頻接收機中，混頻器(Mixer)和可變增益放大器(Variable Gain Amplifier)為重要的元件。隨著互補式金氧半導體製程(CMOS)的進步，相較於其他製程CMOS具有低成本及低功率消耗等優勢。本論文將使用標準65-nm製程，實現19 GHz高邊帶抑制度單邊帶混頻器與19 GHz可變增益放大器。第一個電路為19 GHz高邊帶抑制度單邊帶混頻器設計介紹，從混頻器架構、設計參數到模擬量測結果，由單顆混頻器的設計作為基礎，使用被動電阻式環形混頻器架構，能有較好的頻寬特性，且不需要直流功率消耗。再藉由輸入正交訊號，經過I Path混頻器、Q Path混頻器，消除其中一邊頻帶的鏡像訊號，以提高系統靈敏度。該混頻器在LO驅動功率3dBm、閘極偏壓同 V_g 為0.35 V時，轉換增益 -20.3±1.5 dB，在RF頻率13~23 GHz範圍內實現了55.5%的分數頻寬(FBW)，並達到大於30 dBc的寬頻邊帶抑制度。此外，在RF頻率從18.5至20.2 GHz和IF頻率從2.8至5.7 GHz的範圍內，混頻器的邊帶抑制度高於55 dBc。輸出1dB壓縮點(OP1dB)為-15.7 dBm，且整個頻帶的隔離度均優於47 dB，晶片面積為0.885×0.8 mm2，且無直流功率消耗。第二個電路為19 GHz可變增益放大器，從可變增益放大器架構、設計參數到模擬量測結果，設計上採用Current Steering架構，控制方式為數位控制，本次設計為串接兩級以兼顧雜訊和輸出功率，電晶體類比控制之Current Steering架構來調整增益，使增益可變。除此之外加入Body-Biased架構改善低供應電壓時導致的低可變曾亦範圍問題。低供應電壓和低功耗可變增益放大器。在低供應電壓1V、低功率消耗18mW時，小訊號增益22.38 dB、增益調節範圍9.98 dB，RMS振幅誤差低於0.5 dB，晶片面積為0.825 × 0.55 mm2。Item 基於變分自動編碼器之解糾纏模型設計與應用:單細胞RNA定序之聚類與細胞擾動之預測(2022) 陳則光; Chen, Ze-Guang在今天,深度網路已經應用於許多領域，包含產業界以及科學研究中，然而雖然深度網路可以自動生成出許多特徵已擬合出我們要求的結果，這些特徵卻難以被人類解讀。 當模型得出結果時,我們往往難以理解其是如何得出該結果以進行驗證其合理性，本研究的目標為設計可生成出更有解釋性特徵的基於變分自動編碼器模型，首先我們提出了可估計模型生成的特徵間的訊息相關性的方法，並藉此調控訓練過程中的超參數以使模型生成彼此訊息相互獨立的解糾纏特徵，並證明了使用這些解糾纏特徵可有效提升單細胞RNA定序的聚合正確度，本論文也提出了透過解開擾動不變訊息以預測細胞經擾動後的狀態，實驗證明這不只可以提升預測準確度，而且可以提供預測的根據，並可在某種程度上預測細胞經擾動前的狀態。Item Item