科技與工程學院

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沿革

科技與工程學院(原名為科技學院)於87學年度成立,其目標除致力於科技與工程教育師資培育外,亦積極培育與科技產業有關之工程及管理專業人才。學院成立之初在原有之工業教育學系、工業科技教育學系、圖文傳播學系等三系下,自91學年度增設「機電科技研究所」,該所於93學年度起設立學士班並更名為「機電科技學系」。本學院於93學年度亦增設「應用電子科技研究所」,並於96學年度合併工教系電機電子組成立「應用電子科技學系」。此外,「工業科技教育學系」於98學年度更名為「科技應用與人力資源發展學系」朝向培育科技產業之人力資源專才。之後,本院為配合本校轉型之規劃,增加學生於科技與工程產業職場的競爭,本院之「機電科技學系」與「應用電子科技學系」逐漸朝工程技術發展,兩系並於103學年度起分別更名為「機電工程學系」及「電機工程學系」。同年,本學院名稱亦由原「科技學院」更名為「科技與工程學院」。至此,本院發展之重點涵蓋教育(技職教育/科技教育/工程教育)、科技及工程等三大領域,並定位為以技術為本位之應用型學院。

107學年度,為配合本校轉型規劃,「光電科技研究所」由原隸屬於理學院改為隸屬本(科技與工程)學院,另增設2學程,分別為「車輛與能源工程學士學位學程」及「光電工程學士學位學程」。

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    鐵電與反鐵電Hf1-xZrxO2多階操作及暫態負電容於低功耗記憶體內運算之應用
    (2021) 謝馥竹; Hsieh, Fu-Jhu
    在過去的十年中,鐵電材料被作為熱門的研究題目之一,當鐵電應用在電晶體時,具有電壓放大、能降低次臨界斜率(SS)突破60mV/dec的極限和負電容特性 (Negative Capacitance, NC),所以負電容也是FeFET應用中的重要課題。為了理解NC效應的頻率響應,我們在Hafnium–zirconium oxide (HZO)中配置了不同的Zr濃度,不同的電容器連接模式(並聯或串聯)以及不同的電容器面積,以提高負電容效應。兩種方法分別顯示了不同頻率測量下NC的影響,得到了以下兩個結論,第一個並聯使用兩個HZO電容器以增加HZO電容器的總電容; 第二個將高電容的HZO電容器與介電電容器串聯使用,以通過不同頻率C-V測量的NC效應獲得電容放大。我們研究了HZO基材料中三種Zr濃度([Zr]=50%,75%,90%),以證明帶有FE和AFE電容器的NC的頻率響應。最後總結來說,並聯連接的HZO-Zr50%+ HZO-Zr75%可以在<30 kHZ的頻率下獲得更高的電容,這表明存在NC效應。 在記憶體的應用,基於鐵電HfO2閘極堆疊的鐵電場效電晶體(FeFET),具有穩定遲滯現象(Hysteresis)和非破壞性讀取的特性,可用於多級單元(MLC)操作的非揮發性記憶體(NVM)。矯頑電場(EC)和殘餘極化(Pr)都是鐵電薄膜改變FeFET閾值電壓(VT)的決定性參數。在這項工作中,採用HZO不同厚度和濃度的調控來實現每一個記憶單元下可存入2~3位元的NVM。 在成功做出記憶體之後,未來可能面臨的問題不外乎為記憶體可靠度的提升。我們知道當HZO中的Zr濃度為50%時,會形成典型的FE。從FE的遲滯曲線可以看出,極化可以在沒有外部電壓的情況下存儲,並且正向和反向掃描將有兩個閾值電壓(VT),可以將其定義為“ 0”和“ 1”以用於非揮發性記憶體。當Zr為75%時,它將變為AFE。在沒有電場的作用下,AFE的遲滯曲線在兩階之間顯示出很小的差異,因此不適合用於非揮發性記憶體。實驗的目的是使用高濃度Zr(75%)Hf0.25Zr0.75O2分別在上下電極使用不同功函數材料。由功函數差異產生的內建電場將AFE的遲滯曲線移位,因此完成不施加偏壓的即可產生非揮發性記憶體的特性,使AFE與FE有相同的記憶特性。進而我們可以使用較小範圍的電壓來操作記憶體,從而可以降低功耗並延長記憶體的使用壽命。