









|

- 本校在高科技產業研發上,由於多年來學校全力支持以及老師們的辛勤努力下已經展現相當優異的成績,這其中包括累獲國內外獎項,例如國科會,教育部,中科院以及國內與國際比賽(專利競賽)金牌、銀牌、銅牌等亮麗成績。其中由工程學院的機械、電子以及電機等三個學系所共同成立的長晶中心,專門從事高科技產業所需的各種晶體材料的生長技術研發,為目前國內唯一成立研究開發晶體材料生長技術的大專院校。同時也和相關產業的廠商進行產學合作,包括:越峰電子材料公司、尚志半導體公司、中華晶科技公司、科冠能源科技公司以及飛華科技公司,研發的技術包括:藍寶石單晶、蘭克賽單晶、石英單晶、氧化鋁奈米粉末以及太陽能級多晶矽等。此外,包括電子系的ABS煞車系統研發,電機系的觸控式螢幕等也多各具特色,顯現老師們兢兢業業心情耕耘的成果。
|
- 藍寶石單晶生長技術研發
本研究主要是研發藍寶石單晶生長的製程技術,所採用之藍寶石單晶生長方法為凱氏長晶法(Kyropoulos method);製程參數包括原料型態與降溫速率,透過控制不同型態原料的比率以及降溫速率,可以製得品質合乎商業需求之藍寶石單晶。
應用:藍寶石單晶可製作成飛彈光罩,並可裁製成晶圓,可做為藍白光發光二極體的基材,每年產值可達上千億元。 
- 單晶蘭克賽生長及共振器
本研究主要是利用Czochralski 提拉法之長晶爐(Kristall-3M長晶系統),於2005年12月30日生長出台灣第一顆蘭克賽單晶(直徑35mm、長125mm、重量540g)。蘭克賽研究團隊致力於Czochralski長晶技術之研發,並研究長晶理論、晶體特性及晶體的應用,且以蘭克賽單晶製作了W-235共振器,獲得我國專利(編號:095217090),並獲2008年台北國際發明展銀牌一面。
應用:現今4C產業發展日新月異,蘭克賽晶體可以做為其中重要零組件共振器、感測器以及表面聲波濾波器。 
- 高磁性處理提升石英性質技術
高磁性處理(Sweeping)是一種將石英晶體提升為高性能的電熱處理技術,利用特殊高磁與熱處理長晶完成的石英,於此技術製程後可將某些雜質去除,亦可將另一些雜質固定於某處而加以去除,因此利用此改質技術可以大幅提升石英的性能與頻率,除了可將石英振盪器的品質因子 (Q-factor)增加1.5倍以外,還可降低產品的蝕刻通道密度(Etch Channel Density)達10倍以上(小於10 pcs/cm2),增加石英振盪器10倍以上的長時間穩定性。此Sweeping技術是由中華科技大學長晶中心與俄羅斯Quartz Palitra公司共同研究開發,可提供台灣生產石英振盪器公司性質優良的石英材料,進而大幅提升石英振盪器的品質與性能。
應用:可大幅改善石英品質,製作成高階的震盪器、共振器、感測器以及濾波器等。
- 水熱法製備超高純度石英微粉與石英坩鍋燒結研究
本研究係利用注漿成型法(Slip casting)之製程,進行未添加分散劑與添加檸檬酸分散劑之太陽能電池鑄造用二氧化矽石英坩堝燒結性質之研究。結果以檸檬酸(Citric acid)分散劑0.3~0.5 wt%、燒結溫度1250~1300℃、燒結時間4小時之條件下,適合應用於太陽能電池鑄造用二氧化矽石英坩鍋之規格,而添加檸檬酸分散劑更有助於燒結體的緻密性。
應用:製做成技術水準及高單價的二氧化矽石英坩鍋。
- 太陽能電池多晶矽研發
矽材料有良好的能源轉換效率及低成本的電池製程等優點,是現今商業化太陽能電池主要的材料。以鑄造方式來製造多晶矽晶片,較矽單晶拉晶方法(CZ法)的生產成本便宜許多。多晶矽鑄造過程,利用溫度梯度控制、冷卻坩鍋中的矽熔湯,使固化過程中多晶矽晶體往垂直方向緩慢的成長形成多晶矽晶錠,成功建構一個與Bridgman法相同概念的鑄造法,製作出垂直成長晶體的多晶矽晶錠,並且利用不同的固化速率研究對多晶矽錠品質的影響。本研究結果證明在高溫融熔長晶處理環境中,加入非晶質碳粉做為降低氧濃度的方式,以減少多晶矽於鑄造過程的氧化,能有效提升多晶矽碇的品質。
應用:綠色能源開發應用正夯,太陽能產業更擔任其中重要關鍵角色,多晶矽是太陽能電池主要的材料。

- 低差排密度石英單晶研發
本產學合作研究主要是利用水熱法來生長低差排密度石英單晶晶體,水熱法生長單晶石英晶體,必須在高溫高壓的環境下進行,在單晶石英晶體生長過程中,影響生長速率及晶體品質的參數包括了生長溫度、生長壓力、礦化劑濃度、填充率、生長時間、隔板開口率等,本研究是以不同的隔板開口率為條件(隔板開口率約為2.5%至3.0%時),能獲得最快的生長速率。完成生長後的低差排密度壓電級與光學級石英晶體,從光學顯微鏡中觀察到晶界會明顯的減少,而晶粒也會變得較大,經過長時間的生長就會趨向長成單晶的結果。
應用:現今4C產業發展日新月異,石英單晶可以做為其中重要零組件共振器。

- 氧化鋁粉合成技術研究
本研究主要利用水熱法設備加以合成氧化鋁(Al2O3)粉末。其製程為將氫氧化鋁(Al(OH)3)粉末填入高壓釜內,並加入碳酸氫氨(NH4HCO3)水溶液,經密封後加熱至溫度400 -500℃,壓力達400-450 atm.。溶於碳酸氫氨水溶液中的氫氧化鋁粉末經分解反應並相轉變為α相-氧化鋁 (α-Al2O3)粉末。
應用: 可做為藍寶石單晶的原料、精密陶瓷的原料以及精密加工的磨料等。

- 有效即時雜訊慮波處理器於視訊平台的硬體 IP 設計
本計畫利用一種快速高效率的演算法去降低視訊影像的雜訊,以攝影鏡頭、FPGA與TFT_LCD建構出之視訊系統設計平台完成雜訊消除的IP設計雛型,利用此平台上攝影鏡頭取得之影像,透過FPGA之雜訊消除IP電路用來做雜訊消除與測試功能,並將測試結果顯示於平台上的TFT_LCD。
應用:本產品可用於網路視訊產品,提昇視訊品質。
- 電力線網路與行動式機器人結合技術之研究
本計畫結合行動式機器人(mobile robot)與電力線網路技術,利用兩者相互配合的特色,發揮潛在的價值。在特定封閉環境且不利使用無線網路的環境下,家用或室內用的行動式機器人,可以使用既有之配電系統架構成區域電力線網路,進行通訊。利用未來行動式機器人自我補充電力的基本能力功能,搭配電力線網路進行網路通訊將是一舉兩得的設計方案。本計畫使用跨領域技術結合的方式,衍生出許多研究方向,在本計畫中專注在基本通訊能力、離線模式與連結方式的研究。
應用:結合行動式機器人與電力線網路技術,可持續開發未來能夠提供家居服務的好幫手,而不必藉助網路線。
- Electrode deposition石英品質提升技術
本研究主要是研發提升石英品質之技術,所使用之方法為電極沉澱法(Electrode deposition),利用一電極置於石英棒之Z表面,在電極上施以電壓,使沿著石英棒的Z方向產生電場,並緩慢加熱石英棒至高溫(約500℃)。當石英棒中的電流值逐漸衰減至一穩定值時,隨即緩慢冷卻石英棒至室溫後,移開電極。經由此程序可將石英內部所含之不純物及缺陷,以擴散方式移動到石英棒之兩端,然後將兩端切除,即可得到不純物及缺陷大幅淢少之高品質石英,並藉此大幅提升石英之性能。
應用:可做為震盪器、共振器、壓電晶體材料、感測器以及聲波濾波器等。 
- 自動讀錶無線透通模組之研究
本研究乃針對水、電、瓦斯等數位式錶表頭,將錶頭所量計之數值經由無線網路傳輸方式連接至能源事業單位。並設計一套控制端可即時監測、讀取數值,並進行即時遠端遮斷及復歸控制的操作網頁。針對水電瓦斯使用流量的情形進行監測、讀取儲存,並模擬遠端遮斷及復歸控制的智慧型水電瓦斯自動讀錶控制系統。
應用: 取代現有水、電、瓦斯之人工抄表,實現即時化,網路化。
- 表面聲波式觸控面板之研究
本研究開發一新的表面聲波式觸控面板,在本研究中,我們藉由壓電材料的選擇,及接觸時間的調整所產生的表面波與周遭環境的交互作用,來觀察表面波在玻璃表面作動的實際狀況,來訂定觸控面板的偵測源條件,以便製造出一套適合的表面波產生源,來應用到觸控面板上。再經由系統詳盡參數的定義與實際量測驗證,系統有了更穩定及規律的表現。另外,在本研究中提出了新的信號比對方式,對偵測值的反應提供了快速且穩定的計算結果,同時也大大的降低微處理器的計算資源,加快了觸控系統的報點率。
應用: 提供各式各樣手持式或大螢幕之觸控產品,大幅提高產品的附加價值。

- 聲納式觸控面板之研究
本研究的目的在研發聲納式觸控面板,本架構使用四顆超音波接收轉能器及一個超音波發射轉能器,四顆超音波接收轉能器分別置於觸控面板的四角,利用安裝在觸控筆上的超音波發射轉能器發射超音波,四角的超音波接收器接收訊號來得到觸碰點與四角的距離,再經由微控制器處理計算出觸碰點的座標,之後將座標數據回傳到電腦就可以使電腦的游標與觸控筆連動。
- 以微機電技術製作積體光學高分子光柵耦合式光補/取多工元件
本研究結合全像術微影干涉技術及微模製作技術,研發出一個可以快速量產具高分子非對稱布拉格耦合器結構之雙閘道光補取多工器。其所獲得的交叉反射及自反射布拉格波長中,傳輸下降約為–16.4及–11.5dB 相對於-3dB 背景插入損失,以及3dB傳輸帶,寬大約為0.6及0.5nm,而且在二個單波導的有效折射率差值低於0.002才會有傳輸光譜部份重疊。
- 以微機電技術製作液晶可調式積體光學高分子光柵耦合式光補/取多工元件
本研究以微機電製程技術製作液晶可調式積體光學高分子光柵耦合式光補/取多工元件。元件是以高分子非對稱布拉格耦合器架構為基礎,該結構及其組合可達成對單一波長同時進行光補/取之元件。並在基板中灌注液晶為主動覆層,及在基板上下各加電極板。以外加電壓控制液晶晶體軸向,使波導之等效折射率隨電場變化。此元件除了可改進其應用在光纖光柵時的缺點外,亦可在小範圍中調整選擇波長,是為一Tunable filter-based OADM,具有結構簡單、成本低廉等優點。 
- ABS控制系統整合與測試系統開發
將汽車上的防鎖死煞車系統運用在YAMAHA YP250A重機車上,以達到類似汽車的煞車效果。將整體系統模式,撰寫MATLAB/SIMULINK程式,模擬分析,並驗證正確性,以做為車種ABS之設計分析工具。在一套DSP硬體架構下,前後輪煞車控制系統分開獨立操作,由軟體執行,抓取「前輪輪速」、「後輪輪速」、「前輪車速」、「後輪車速」與「滑比」的數據資料,證明了滑比車過0.2會由控制迴路控制在0.2附近,達到煞車又防滑的功效,使呈現的效果都符合實際所想要的結果。
應用:機車很經濟實用,缺少防滑煞車機制,更容易造成損傷,消耗社會成本;機車數量大,市場商機大,目前ABS的市場大都由德國與日本佔據,能投入低價位的ABS產品,有其發展空間,此間已建立相當具體的技術經驗,有助於未來進階投產,減少開發成本。
- 氣動車研究
計畫在於研究兩人座之高壓空氣驅動氣動車之氣動系統,車體以電動高爾夫球車加以改裝,車體總重量為250公斤,使用14.7公升之複合材料高壓氣瓶,承受高壓空氣300 kg/cm2以上,在測試時考慮安全因素,使用之最高壓力為150 kg/cm2。測試時以使用單顆1.8 hp活塞式空氣馬達,或使用一顆0.93 hp葉片式空氣馬達串連此活塞馬達。高壓空氣經過調壓閥後以3~8 kg/cm2的壓力輸入氣動馬達。當僅以活塞式馬達驅動時,最高速度可以達10.9 km/hr,但以葉片馬達串連在活塞式馬達之後時,最高速度反而下降,僅有約4 km/hr,但其續行力則稍微增加。
應用:可用於高爾夫球車、廠區車、遊園車、社區巴士。
|

高科技研發只有持續不斷的努力與投入,才能夠繼續茁壯;本校的高科技產業研發已經有很好的績效產出。在電機電子領域的產業研發將持續不斷努力,期望有更好的創新產品出現。在長晶的研究上,研究團隊將以所累積的晶體生長技術為基礎,繼續開發各種深具產業發展潛力的各種晶體之長晶技術,包括:氧化鋅單晶(高亮度白光LED基板材料)、碳化矽單晶(高亮度白光LED基板材料)、太陽能電池矽晶圓以及雷射介質石榴石單晶,以期對我國高科技產業未來發展貢獻更多的力量。
|