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2023-03-29 07:17:41

　　在本報告中提出兩類有效的設計在Ka頻段單平面式次諧波混頻器的方法，第一類是使用單端式混頻器的設計方法，設計一個雙頻通道器（Diplexer）並使用一對正反相接的二極體去完成設計；另一類設計方式是使用單平衡式混頻器的設計方式，此種方法提供兩種設計方式，第一類是利用一個寬頻Balun及兩對正反相接的二極體來完成設計以及一個RF端的帶通濾波器，第二類和第一類一樣使用相同的Balun，但將原先的帶通濾波器換成一個由集總元件製成的高通濾器以及將原先的兩對正反相接的二極體對換成兩顆單一的二極體。所有設計方均可涵蓋整個Ka頻段。

　　在本計畫中，我們利用自行設計組裝之「電漿輔助化學氣相沈積系統」（Plasma Enhance Chemical Vapor Deposition system;以下簡稱PECVD），進行玻璃基板上單晶矽薄膜電晶體之可靠性的影響。最終目的是研究與探討玻璃基板中Mobil Ion對TFT元件可靠度的研究。

　　第二部份為“應用遺傳演算法於自動紅外線影像目標物搜尋”。雖然於第一年計畫中所建立的FALCON-ART模型已經表現出相當優異的辨識率，但當在有干擾源出現(例如:火焰)時，辨識率便會下降。第二年的計畫則主要在解決此問題並希望利用強健的模糊類神經專家系統達到有干擾源出現時仍具較高的辨識率效果。我們提出了一些強健的目標辨識參數及模糊判斷法則於FALCON-ART模型，而此模型的架構與參數學習程序也已經被改進。但這些動作卻與原先中科院所提供的紅外線影線辨識法則無法相容。模糊判斷法則完全捨棄中科院所提供的原始辨識法則。本第三年計畫主要目的則是以中科院所提供的原始法則為基礎。在原始法則中的參數原先可能由人為或嘗試錯誤尋找出來。而這些參數可能並非最佳解，我們提出一個新的方法去找最佳解。我們所提出的這方法就是遺傳演算法。利用遺傳演算法，我們不只可以找出最佳參數解，更可以找出最佳判斷法則。經由電腦模擬在人工合成干擾源照片或真實照片上，我們發現由經由遺傳演算法所推出參數的原始法則具有相當高的辨識率电子资讯。而本年度也利用光流法(Optical flow method)去偵測紅外線影像中物體移動等相關資料。我們發現利用目標船艦的移動方向是一個非常重要的參數。這參數可以幫助我們提升辨識效果。

　　玻璃基板在送進成長腔室進行薄膜沈積之前的潔淨度處理，不警影響其沈積薄膜的特性與品質，而且也對TFT元件特性產生不同的影響。對於潔淨度處理不當的玻璃基板，發現其Mobil Ion數量（鈉離子）較多，並且很難在玻璃基板上沈積出可用的薄膜。相反的，對於潔淨度處理較好的玻璃基板，發現其Mobil Ion數量已減少許多，沈積在玻璃基板上的薄膜特性與品質也比較接近那些沈積在單晶矽基板上的薄膜。在潔淨度處理越好（Mobil Ion數量越少）的玻璃基板上製作TFT元件，其對元件特性越好，元件可靠度越高。

　　近年來無線通訊技術突飛猛進，未來一、二十年將是無線通訊發展的重要時代。無線通訊需要高功率密度與高效率的功率電晶體。由於砷化鎵材料的高電子遷移特性，非常適合製造高功率密度與高效率元件，因此砷化鎵元件對未來無線通訊之應用將有重要的影響。本計畫之目的在於研究發展以砷化鎵材料危機才的高電子遷移率電晶體（high electron mobility transistor），研究其直流及微波特性，並進而應用於無線通訊系統上。

　　在本計畫中，我們完成了多晶矽薄膜電晶體的製作及鈍化處理，並做可靠度測量。

　　在整個研究過程中，首先開發非晶係材料，閘極絕緣層（gate insulator）等一般薄膜電晶體所需之重要材料，其次分別完成玻璃基板上及單晶矽基板上薄膜電晶體之工作特性，包括臨線電壓質、開/關電流筆、元件場效載子遷移率極元見可靠性的量測，還有基板、閘極絕緣曾與非晶矽膜的介面效應，最後將這些結果整合分析，發現玻璃基板中Mobil Ion確實對TFT元件可靠性有某些影響。因此，在大面積玻璃基板上製作TFT元件時，亦要注意如何將玻璃基板中的Mobil Ion數量降到最低，以提高TFT元件的可靠性。

　　本實驗可分為二部分執行：一為研究低介電常數材料與銅的交互作用影響，其次為改善銅擴散問題，方法有二︰(1)對低介電值薄膜作電漿氫化、電漿氧化、電漿氟化與電漿氮化，以研究電漿處理對改善銅擴散問題的效果；(2)加入擴散阻障層如氮化鈦等，並比較兩種方法的差異。

　　本報告包含兩部份,第一部份為“應用模糊適應共振理論於影像分析”。在此部份，我們提出包含兩個應用模糊方法論(fuzzy methodology)於真實影像的景物分析系統。我們選擇一些戶外景物的影像及紅外線影像來當作分析的對象。在這兩個系統中，我們皆利用模糊推理法來分析影像，但是卻用不同的概念及處理程序來做分析。第一個分析系統包括五個階段：在前三個階段中，我利用模糊適應共振理論(fuzzy ART)以及K最近點分類法K-nearest neighbor classifier)來分析影像中的景物。而在最後兩個階段中，我們利用分析出的景物特性連結一些已建好的知識庫(knowledge base)來建構模糊若則法則(fuzzy IF-THEN rules)並且利用這些法則來做分類。在第二個分析系統中，一開始我們一樣先利用模糊適應共振理論來做初步的分類，然後利用各類的平均值(means)以及變異數(variances)來建構模糊集合的歸屬函數(membership function)，依據這些歸屬函數，我們可以利用監督式學習法(supervised learning algorithm)來產生模糊若則法則，最後再利用模糊最大-最小推論法(fuzzy max-min inference)來分辨影像中的天然景物。根據對一些實景影像，紅外線影像，及紅外線影像序列的模擬，其結果可證明我們所提出的影像景物分析系統的效果。

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　　使用中技社觸媒中心所生產poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether) (PPE)作為高分子基材進行測試，發現抗氧化劑PEPQ對該材料有相當明顯的抗氧化效果，不僅有效阻止PPE分子量的降低，因氧化而造成的輕微交聯反應也同時被抑制住。另外也得知PEPQ的飽和含量為0.03 phr，以及有效保護時間約為600 sec。另一方面，使用美國G.E.公司生產之PPE及日本Idemitsu Dow Chem.公司內部實驗用之polycarbonate (PC)進行扭力值對時間變化關係的測試，會得到一個規律而上下波動的圖形，顯示其中其他安定劑的影響相當大，無法適用於本計畫之研究。

　　由於目前應用於無線通訊的砷化鎵場效電晶體所產生的輸出功率密度並不高，限制了其在低操作電壓的無線通訊系統上的應用。本計畫將首次採用δ-摻雜結構的高電子遷移率電晶體，將其應用於無線通訊上。δ-摻雜結構的元件通道具有高密度及高電子遷移率的載子；高傳導帶差距有效將載子侷限載通道中；高能帶的AlGaAs提高蕭特基閘極障壁。這些特性可有效提高輸出功率密度及效率。本計畫將完成以下目標：（1）完成無線通訊用高電子遷移率前段製程技術。（2）完成高功率輸匹配量測技術。（3）完成通過先進無線通訊系統規格驗證之高電子遷移率電晶體芒果体育。

　　當元件結構隨之縮小時，內層導線間的距離愈來愈接近，在元件切換性能上，由導線阻值與導線-介電層-導線結構之電容值所形成之連接延遲(RC delay)和基本的閘極延遲比較起來，已不可小覷。因此為了增加積體電路的速度，降低導線阻值與導線-介電層-導線結構之電容值，是最有效的方法。金屬銅，被公認是取代目前一般所使用的鋁線(Al)的最好選擇。至於降低電容方面，選用低介電常數的新材料也是最佳選擇。當低介電常數的新材料與銅整合後，兩者間的交互作用是一個很重要的課題，因為傳統的二氧化矽與銅就會有交互作用，銅會擴散至氧化層中降低其品質。因此本計畫主要是研究低介電常數材料與銅的交互作用並提出改善銅擴散問題的方法。