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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    鐵酸鉍薄膜摻雜鈮之金屬/鐵電層/絕緣層/矽記憶體電容結構的特性研究
    (2011) 賴景承
    此實驗為金屬層-鐵電層-絕緣層-矽基底(MFIS)之電容器結構的研究,在鐵電層以鐵酸鉍(BiFeO3)摻雜鈮(Nb)來提高鐵電記憶體結構的性能並減少漏流產生,用(HfO2)作為絕緣層來抑制鐵電層與矽基底兩層之間的相互擴散、反應。 在此研究中,控制鈮的摻雜濃度,氬氧氣比例,RTA溫度,HfO2厚度,製備出鐵電電容器,再應用原子力顯微鏡(AFM)與X光繞射儀(XRD)來分析薄膜的表面形貌與晶相,另外應用C-V與I-V儀器來分析MFIS電容器結構的電器特性。從AFM與XRD圖片分析出得知,當退火溫度越高時薄膜的結晶訊號越明顯,當Nb和O2摻入BFO薄膜中經由C-V與I-V儀器的量測,發現Nb原子取代Fe位置和薄膜的氧空缺減少情形,使得鐵電記憶體的性能有顯著的改善。另外非晶態HfO2絕緣層的厚度增加其記憶視窗寬也增加但因為電荷注入現象產生使得記憶視窗寬隨之減少。但絕緣層的厚度太厚造成更大的壓降在絕緣層上使得記憶視窗寬減少。實驗結果顯示當掃描電壓為±8 V,最大的記憶視窗寬可達2.98 V,其製程參數是DC Power:Nb(15 W),氬氧氣比例為10,絕緣層厚度為40 nm,退火溫度600 ℃。而此MFIS電容器結構之製程參數,擁有良好的鐵電記憶特性,因此可應用在非揮發性鐵電記憶體上。 關鍵字: BiFeO3,鐵電層,HfO2,金屬層-鐵電層-絕緣層-矽基底。
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    HIPIMS鍍製HfO2氧化層之MIM電容的鐵電量測
    (2016) 石登元; Shih, Teng-Yuan
    鐵電材料是目前熱門的研究目標之一,現今科技的發展使得我們對於電子元件的尺寸追求越來越小。然而傳統鐵電材料所鍍製的薄膜厚度大約幾百奈米,薄膜的漏電也非常大,從而影響鐵電材料在記憶體上的應用。所以科學家們開始尋找新型的鐵電材料,並且發現HfO2和ZrO2等材料,有機會取代傳統鐵電材料。其中HfO2更是許多科學家所看好的新型鐵電材料選擇,並嘗試使用不同的鍍製方式來探討HfO2薄膜所能展現出的鐵電特性。 在本研究中,我們將利用高功率脈衝磁控濺鍍 (High Power Impulse Magnetron Sputtering, HIPIMS)來製備HfO2鐵電層。試片的基本結構上為,在P-type矽基板上使用DC sputter鍍製下電極的Mo,再來是鐵電層HfO¬2,最後則是上電極的Al。實驗總共會有三組Sample的變化。Sample 1為在HfO2層中摻雜Zr形成HfO2:Zr薄膜。Sample 2則是在HfO2層上鍍製一層Zr層。Sample 3是在HfO2的上下方分別鍍製TiN層以及ZrN層兩種結構變化。試片完成後,做鐵電性的量測,並配合物性測量作分析。最後,本研究在三組Sample中皆有發現極化現象。在Sample 1中得知HIPIMS鍍製時,氧氣通量在10 sccm表現最佳,並且RTA在850℃時無鐵電性表現。在Sample 2中得知Zr摻雜在HfO2的量不是越多越好,在TEM中看出HIPIMS鍍製時Hf對Mo層造成損害的情況,這情況在Sample 3的結構中能有效的改善。而Sample 3試片的鐵電性在三組中是表現最好的,TiN與ZrN在RTA溫度上的趨勢表現相反,推測是因為兩者在應力結構上表現不同。 關鍵字: 高功率脈衝磁控濺鍍、鐵電材料、二氧化铪