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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Item 雙爐管式氣液固相變化機製成長氧化鋅奈米線及其氣體感測特性之研究(2010) 吳釗宇; Chao-Yu Wu本研究主要是使用double-tube的方式藉由VLS (Vapor-Liquid-Solid)技術，不需要利用金(Au)觸媒做為催化劑或模板，直接將氧化鋅( Zinc Oxide )奈米線( nanowires )成功的生成於玻璃基板上。結果顯示，工作溫度900◦C，可成功的控制氧化鋅奈米結構成長。此外，改變氧氣流量會對成長氧化鋅奈米線之緻密性與長度有影響，經XRD分析發現，氧化鋅奈米線隨通入氧氣增加繞射峰值也越強，並且呈現(002)為優選成長方向。 以SEM表面組織型態來觀察，當通入8 sccm之氧氣流量的條件下，Al/glass 基板上成長出高深寬比氧化鋅奈米線，奈米線結構緻密性也有提升。在8 sccm之氧化鋅奈米線試片，對於I-V量測也有明顯的電傳導特性，而氣體感測結果發現，奈米線結構對NO2氣體比CO氣體有較佳的感測特性，其響應時間與回復時間都較短，對長期的再現性與穩定性之維持良好。在感測環境工作溫度175◦C，偵測NO2 濃度20 ppm、60 ppm、100 ppm所得最佳感測靈敏度分別為23、33、41。Item 使用P3HT製作有機氣體感測器檢測呼氣氨濃度(2015) 趙苡捷; Chao, Yi-Chieh聚三己基噻吩(Poly(3-hexylthiophene), P3HT)為具有高電洞遷移率(hole mobility)、良好穩定度、良好導電性及低加工成本而被應用在氣體感測元件。本研究利用原子層沉積(Atomic Layer Deposition, ALD)在陽極氧化鋁(Anodic Aluminum Oxide, AAO)中成長氧化鋅(Zinc Oxide, ZnO)形成陣列式氧化鋅奈米線。經旋轉塗佈法塗佈P3HT於氧化鋅奈米線上形成具有PN介面的有機半導體氣體感測器，並且改變旋轉塗佈的轉速(4000~6000 rpm)，得到P3HT厚度分別約為277 nm、397 nm、462 nm的P3HT有機氣體感測器。本實驗探討使用氧化鋅奈米線與氧化鋅薄膜作為N型半導體與不同旋轉塗佈轉速製備的P3HT作為P型半導體所結合的有機氣體感測元件對於氨氣之感測能力，製作過程中會探討不同製程參數所形成的氧化鋅奈米線之表面形貌與晶體結構，其性質分析以掃瞄式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy, SEM)、X光繞射分析儀(X-ray diffractometer, XRD)檢測。製作完成之氣體感測元件其性質分析以霍爾量測(Hall Effect)與氣體感測設備(Gas-sensing device)檢測元件之電性與對氨氣之反應靈敏度等性質。實驗結果顯示使用氧化鋅奈米線比氧化鋅薄膜所量測到的靈敏度高，且P3HT越厚所量測到的靈敏度越好，旋轉塗佈轉速為4000 rpm時所製備出的P3HT有機氣體感測元件其靈敏度最高，可達到36.2%。Item 氧化鋅奈米光碟片的製作與量測研究(2007) 羅智鴻; Chih Hung Lo在本論文中，首先以光碟測試機量測不同厚度與不同氬氧比例的氧化鋅(ZnOx)近場超解析結構光碟片的載子雜訊比(CNR ,Carrier to Noise Ratio)，在光學的解析極限下，可以量測寫入長度100nm的記錄點，其載子雜訊比可達到27.97 dB。為了更進一步了解氧化鋅奈米膜層結構中光與膜層的交互作用，我們分層去做探討，利用光譜顯微儀與掃描式電子顯微鏡(SEM)與原子力顯微鏡(AFM)來觀察氧化鋅奈米薄膜的變化。也利用靜態測試儀(pump-probe laser system)量測在不同時間下雷射功率在氧化鋅奈米膜層上所造成的影響，並比較獲得的CCD影像與穿透式電子顯微鏡(TEM)圖。Item 低溫水溶液法合成氧化鋅奈米柱之發光二極體(2008) 彭成基; Chen-Chi Peng本研究係以水溶液法於p型矽晶圓基材上，合成出高均向性一維氧化鋅奈米柱陣列，接著利用半導體相關製程技術完成發光二極體(LED)元件。本實驗以硝酸鋅(C4H6O4Zn･2H2O)與四氮六甲環(C6H12N4)濃度1:1之混和溶液，固定其反應時間與溫度分別為6小時及90ºC，並且以不同之溶液濃度、晶種、基材等為反應參數，合成出高品質之一維氧化鋅奈米柱陣列，用以探討氧化鋅奈米柱之表面形態與奈米柱陣列之發光特性。 以x光繞射儀(XRD)與場發射掃描式電子顯微鏡(FESEM)分別鑑定氧化鋅晶體結構與表面形態，於不同溶液濃度與成長時間下所製備出之氧化鋅奈米柱陣列具有不同之長寬比與成核成長密度。光激發光光譜(PL)顯示氧化鋅奈米柱具有紫外光與寬頻之可見光發光區域，紫外光區相對於綠光區之比值將隨著溶液濃度之增加而成正比之現象；進一步計算上述放射光譜數據之CIE色度座標，發現座標位於偏藍之白光區域。 於電性量測方面，首先使用半導體相關製程完成此p-n異質接合(hetrojunction)之氧化鋅奈米柱發光二極體，此元件經過電流-電壓特性曲線之量測，觀察其起始電壓(turn-on voltage)為3.4 V，符合發光二極體之特性曲線。 相較於傳統塊材(bulk)與量子井(quantum well)結構，奈米結構具有較高之內部量子效率(Internal quantum efficiency)與窄頻譜特性，對於提高元件效率、降低起始電流具有正面助益。在此能源議題受重視之際，高品質之氧化鋅奈米柱發光二極體乃為重要研究主題之一。Item ZnO薄膜之電性與光學係數受外加紫外光之調制特性研究(2007) 陳顗彭; Chen,Yi-Pong摘要 氧化鋅（zinc oxide，ZnO）其光學能帶（Optical energy band）寬度約為3.37eV，其正好位於紫外光波長範圍內，若利用紫外光照射氧化鋅薄膜將造成價電帶電子吸收紫外光能量後躍遷至導電帶，因而增加其導電性，但也因價帶電子變少後而造成介電係數（dielectriccoefficient）變小，且在移除紫外光照射後隨即回覆其原來狀態，我們利用此特性來探討氧化鋅薄膜在外加不同強度紫外光下其電性與光學特性的變化。 光學量測上首先利用共路徑外差式干涉儀（common path heterodyne interferometer）來量測氧化鋅薄膜的折射率與介電係數，其中共路徑技術用於抑制相位飄移，以使干涉儀穩定，而外差干涉技術則是利用聲光調變器（acoustic optical modulator，AOM）將訊號載在特殊頻率上，透過鎖相放大器（lock-in amplify）針對此特殊頻率進行解析，以排除環境雜訊，使得共路徑外差干涉儀成文一套高穩定高準確性的量測系統。 在電性量測上，由於未掺雜的純氧化鋅薄膜電阻率很高，不易直接量測，因此制備成ZnO-base薄膜電晶體，形成透過閘極電極降低薄膜電阻，來簡化量測所需，以探討氧化鋅薄膜受紫外光影響的導電特性，其結果與光學量測系統所測得折射率與介電係數的結果驗證。Item 氧化鋅/硫化鋅核殼奈米結構之製備與特性分析(2013) 黃薇本論文使用微波輔助合成技術製備硫化鋅奈米球體、氧化鋅奈米柱與具陣列形貌的氧化鋅/硫化鋅核殼結構。我們先使用硫代乙醯胺分別與硫酸鋅和硝酸鋅作為前驅物，合成出硫化鋅奈米球體。再使用六亞甲基四胺個別與硫酸鋅和硝酸鋅反應，能分別合成出氧化鋅奈米柱與片狀結構。最後，我們先在矽基板上成長氧化鋅奈米柱陣列，再與硫代乙醯胺進行反應，成功製備出氧化鋅/硫化鋅核殼結構。我們進一步使用X光繞射光譜、掃描式電子顯微鏡與光激螢光光譜等實驗討論所製備氧化鋅/硫化鋅核殼結構的結構與光學特性。 由X光繞射光譜可以發現氧化鋅/硫化鋅核殼結構會清楚呈現出屬於氧化鋅(002)的繞射訊號，隨著增加硫代乙醯胺的莫耳濃度，屬於硫化鋅(111)繞射峰訊號強度也會逐漸增加。由掃描式電子顯微鏡的結果，可以發現氧化鋅奈米柱核體會隨著硫代乙醯胺的莫耳濃度增加而變細且變短，而硫化鋅殼體的顆粒則會逐漸變大。由低溫光激螢光光譜圖中，可以觀察到氧化鋅/硫化鋅核殼結構的發光位置約為3.33 eV，是屬於氧化鋅的近帶能隙的放光機制。 關鍵詞：微波輔助合成、硫化鋅、氧化鋅、核殼結構Item 水熱法成長氧化鋅奈米線陣列應用於染料敏化太陽能電池(2009) 陳冠文本研究使用溶膠凝膠法(sol gel method)製備氧化鋅薄膜，作為成長氧化鋅奈米線陣列基底，經退火處理後，可得到高結晶的微小表面顆粒種子層；水熱法(Hydrothermal method)的水溶液環境中利用氧化鋅特有極性表面特性，在同質氧化鋅種子層上成長奈米線陣列，控制反應水溶液濃度以及成長時間，製備出高準直性的奈米線陣列，得到最佳的電極長度與長寬比(L=2300 nm, L/D=46)。在水熱環境中摻雜2 at.%鋁使氧化鋅奈米線增強結晶性，使長寬比由46增加至60.5，改善電極表面形貌，鋁離子的嵌入亦能增強電子傳導性與材料表面極性，使奈米線電極對染料吸附能力增加、抑止ZnO2+/dye錯合物的產生。以更換反應水溶液方式持續成長摻雜鋁奈米線增加體表面積，接續成長方式使電極長度由2.3 m增加至6.6 m，而效率則由0.152%提升至0.834%。摻雜2 at.%鋁氧化鋅奈米線電極，在相似長度下(約6.5 m)，改善電池效率由純氧化鋅奈米線陣列的0.492%提升至0.834%。