光電工程研究所

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本所於民國91年成立碩士班，94年成立博士班。本所成立之宗旨及教育目標在於培育符合社會所需的光電科技專業人才，本所發展目標在於實現學界對於國內產業的關懷與參與之願景，並朝向「產業知識化、知識產業化」的發展趨勢與需求邁進。近年來，本校已轉型為綜合研究型大學，依據校務整體發展計畫與本所發展策略規劃之需求，將能提供本所未來發展之參考與願景。

本所研究方向 ：
一、光電材料與元件模組
二、奈米生醫及醫學影像

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Subject: search.filters.subject.鐵電電容式記憶體

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    鐵電電容式記憶體增強開關比之技術
    (2024) 陳家弘; Chen, Jia-Hong
    鐵電記憶體（Ferroelectric Memory）是一種基於鐵電材料特性的非揮發性記憶體技術。鐵電材料具有自發極化的特性，即在沒有外加電場的情況下，材料內部會形成電偶極，並且這種極化可以被外加電場反轉，當施加一個電場時，鐵電材料內部的電偶極會隨電場方向翻轉，形成兩種穩定狀態，分別代表二進制的「1」和「0」，這種特性使得鐵電材料成為儲存訊號的理想材料。而鐵電電容式記憶體（Ferroelectric Capacitive Memory，FCM）包含在其中。此次研究首次展示具有SOI（Silicon-On-Insulator）基板和雙層HfZrO2（Double HZO，DHZO）的鐵電電容式記憶體其電容的開關比（Capacitive on/off Ratio，CHCS/CLCS）超過500倍。這一比率是FCM中的關鍵參數，表示記憶體可靠的儲存和檢索數據的能力。由於SOI在垂直方向上的空間限制，使得調控的空乏區域能夠在橫向方向上擴張以減少CLCS；此外，由於DHZO中高正交相（orthorhombic phase，o-phase）的比例，進一步增強CHCS，實現基於低電壓的飽和電容。對於DHZO-SOI FCM，實驗展示卓越的非破壞性讀取操作（Nondestructive Read Operation，NDRO），元件和讀取方案的操作週期均大於109次，並且在多階操作的4種狀態相比單層HfZrO2（Single HZO，SHZO）-SOI顯示錯誤率（Error Rates，ER）的改善。此技術包括DHZO和SOI的FCM是一個有前途的概念，具有潛在的非揮發性記憶體（Non-Volatile Memory，NVM）應用。
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    鐵電電容式記憶體特性及研究
    (2023) 曾涵楨; Tseng, Han-Chen
    鐵電材料是一種具有雙穩態特性的材料，在電場的作用下能夠產生持久的極化狀態，也能夠在無外部電場的情況下保持所極化的狀態，並即在不同的極化狀態之間切換。這種特性使得鐵電材料成為理想的記憶體元件，可以實現高密度、非揮發性的數據存儲，使其廣泛應用於記憶體中。本研究選擇摻雜不同鋯濃度的氧化鉿鋯(Hf1-xZrxO2, HZO)作為鐵電材料，並對其特性進行了深入研究和應用。鐵電電容式記憶體（Ferroelectric Capacitive Memory, FCM）主要分為累積式FCM和反轉式FCM，同時都有低功耗、快速的寫入速度、長時間保持性和耐久度等優點，並應用於類神經運算。通過TCAD模擬的結果，觀察到反轉型FCM施加負偏壓時，n+摻雜區產生帶對帶穿隧效應。製作不同鐵電層濃度和結構的FCM元件，結果顯示MPB( Morphotropic Phase Boundary) SL(superlattice)-HZO具有較高的開關比，並且在保持度和耐久度量測中表現出更優異的性能，具有對稱性| αp - αd | = 0.03 ~ 0.35的深度學習操作，展現成為類神經突觸元件的能力。