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國立台灣師範大學物理學系

電子陶瓷薄膜物理研究實驗室 ( ElectroCeramics and Thin Film Lab.). 國立台灣師範大學物理學系. 實驗室指導教授 ：鄭秀鳳 教授 研究生 ： 陳宜君、曹佑民 (師大物理) 侯春樹、潘漢昌、黎建成 (台科大機械) 劉育政、張志仰(中原應用物理). 研究簡報. ECTF Lab. NTNU. 研究內容. 智慧型鐵電薄膜 的電性與光性研究. 微波通訊薄膜 研製,模擬,與元件設計研究. 類鑽石薄膜 ( 奈米碳管 )電子場發射特性研究. ECTF Lab. NTNU. 智慧型鐵電薄膜. 研究目的:

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  1. 電子陶瓷薄膜物理研究實驗室 (ElectroCeramics and Thin Film Lab.) 國立台灣師範大學物理學系 • 實驗室指導教授：鄭秀鳳 教授 • 研究生： • 陳宜君、曹佑民 (師大物理) • 侯春樹、潘漢昌、黎建成 (台科大機械) • 劉育政、張志仰(中原應用物理) 研究簡報 ECTF Lab. NTNU

  2. 研究內容 • 智慧型鐵電薄膜的電性與光性研究. • 微波通訊薄膜研製,模擬,與元件設計研究. • 類鑽石薄膜(奈米碳管)電子場發射特性研究. ECTF Lab. NTNU

  3. 智慧型鐵電薄膜 研究目的: 由於薄膜製程技術上的進步，鐵電材料將適於積體電路及記憶元件上電容元件的應用，除記憶元件外，其他的應用包括感測元件、壓電致動元件、光調致元件等等。因此，在產業界對鐵電薄膜的需求大增的此時，除了製程的研究發展之外，對其物理相關特性的進一步了解是有其必要性。 ECTF Lab. NTNU

  4. 智慧型鐵電薄膜的電性量測 P Spontaneous polarization (Ps) Remanent polarization ( Pr ) E Coercive field ( Ec ) 電遲滯曲線 （Hysteresis loop） E ECTF Lab. NTNU

  5. 智慧型鐵電薄膜的電性量測 電容–電場 特性曲線 Capacitance–Electric Field ( C–E ) characteristics ECTF Lab. NTNU

  6. 智慧型鐵電薄膜的電性量測 漏電流密度–電場 特性曲線(J-E) Leakage current density－electric field ( J－E ) characteristics × ECTF Lab. NTNU

  7. 智慧型鐵電薄膜的電性量測 V-t電荷儲存密度 Voltage－Time ( V－t curve ) characteristics ECTF Lab. NTNU

  8. 智慧型鐵電薄膜的電性量測 介電常數–頻率 特性曲線 (εr–f ) ECTF Lab. NTNU

  9. 微波通訊薄膜研製、模擬與元件設計 研究目的: 1.發展更優良的微波介電陶瓷材料。 2.充分利用高頻率電波頻譜。 3.縮小元件體積。 ECTF Lab. NTNU

  10. 微波介電特性量測 量測方法： 1.平行板量測法 2.空腔共振法 材料製程： 1.陶瓷：氧化物燒結法 2.薄膜：脈衝雷射鍍膜法 共振中心頻率 ECTF Lab. NTNU

  11. 微波元件的設計流程 ECTF Lab. NTNU

  12. (a) 梳形濾波器中電流量分佈(a)f=1.884GHz (b)f=2.056GHz (b) 梳型濾波器 ECTF Lab. NTNU

  13. 多層濾波器 top ground 1st layer 2nd layer 3rd layer bottom ground ECTF Lab. NTNU

  14. SLOT(APERTURE) PATCH SUBSTRATE FEEDLINE GROUND 微帶線天線 ECTF Lab. NTNU

  15. 微帶線天線模擬結果 天線共振模式 天線理論計算模擬 ECTF Lab. NTNU

  16. 類鑽石薄膜(奈米碳管) 研究目的: 研製具有低的有效功函數(effective work function)之類鑽石薄膜(奈米碳管),使電子易於從薄膜表面(碳管尖端)穿隧過能障到達真空中,亦即具有高的場發射電流密度可應用於場發射顯示器(field emission display,FED)之發射源(emiter). ECTF Lab. NTNU

  17. 2 3.0×10 Nondoping 2 2.5×10 C = 1000 : 1) Boron-doping (C : B 4 Boron-doping (C : B C = 100 : 1) 2 4 2.0×10 Boron-doping (C : B C = 10 : 1) 4 ) 2 2 1.5×10 A/cm m 2 1.0×10 J ( 1 5.0×10 0.0 0 50 100 150 200 250 E (kV/cm) 場發射電流特性量測 ECTF Lab. NTNU

  18. 師大物理系電子陶瓷薄膜物理研究實驗室 ~THE END~ 製作/旁白:曹佑民 師大物理系 鄭秀鳳 教授 ECTF Lab. NTNU

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