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以四埠量測系統量測射頻電晶體特性並製作其等效電路模型
(2002)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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交通大學電子工程系
光電及量子元件之研究
(1997)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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交通大學電子工程研究所
光電及量子元件之研究
(1998)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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交通大學電子工程研究所
光電及量子元件之研究(III)
(1999)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程研究所
具有奈米級微結構表面之高亮度垂直式氮化鎵發光二極體元件製作(II)-總計畫暨子計畫一：利用磊晶結構優化改善高功率發光二極體的效率下降(II)
(2013)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
具有奈米級微結構表面之高亮度垂直式氮化鎵發光二極體元件製作-總計畫暨子計畫一：利用磊晶結構優化改善高功率發光二極體的效率下降(I)
(2012)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
在節能省碳的意識逐漸高漲，如何更有效率的使用能源成了未來最重要的研究主題，綠色產品方興未艾。白光發光二極體由於具有節省能源、環保、高壽命與堅固耐用等優點，因此目前中、美、日、韓歐洲等國家均透過國家型計畫，投入大量資金及人員全力積極發展相關技術與應用。白光發光二極體在固態照明的應用上尚未完全普及，最主要的因素有下列幾點：(1) 效率太低、(2) 藍寶石基板散熱問題、(3) 高電流操作下效率驟降等問題。在高功率照明燈具的應用之下，發光二極體面臨到了幾個嚴重的考驗，其中最重要的分別為高注入下的效率下降以及元件散熱。從實驗以及模擬結果中可發現，氮化鎵發光二極所面臨的最大問題就是電子與電洞的遷移率(約為10 cm2/Vs以及800 cm2/Vs)相差了將近兩個數量級，會使得電子與電洞在主動層中傳遞的速度不成比例，這樣的現象容易造成電子溢流而效率下降，亦或是載子濃度太高而發生Auger復合。而欲解決效率下降的問題最主要的方式還是針對發光二極體的主動層結構做優化設計。本項子計畫將透過磊晶結構優化改善高功率操作下的效率下降的問題，內部量子效益將透過量子井/位能障結構設計及採用無極性材料來達成。為了早日實現固態照明，兩年期┌具有奈米級微結構表面之高亮度垂直式氮化鎵發光二極體元件製作┘整合型計畫目標為採用垂直結構的元件並使用散熱較好的基板，並結合其他子計畫所開發的垂直型發光二極體製程，提出一種新穎奈米柱狀結構化的氮化鎵模板，預計在此一計畫中嘗試使用化學性濕蝕刻剝離法來取代雷射剝離製程，此方法把氮化鎵薄膜轉移到了高導電性、高散熱性的新基板上，同時表面的奈米結構可增加表面光取出進一步提升元件特性發展更適合高功率固態照明的發光二極體。
利用Cat-MBE 技術研究III族氮化物材料之成長及元件製作(I)
(2005)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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交通大學電子工程系
目前人們對於氮化鎵單晶材料的成長主要依賴於MOCVD 和MBE 技術。對於MBE 技術，由於缺乏合適的Ｎ源，目前人們只能利用RF 或ECR 電漿技術激發N2 或NH3 氣產生游離的N 離子，實現MBE 在低溫、低壓條件下的GaN 成長。但是，RF 或ECR 電漿所產生的高能離子流會對薄膜產生損傷，影響氮化鎵磊晶層的品質。針對此缺點，本計畫首次提出將「熱燈絲催化NH3 氣技術」用於氮化鎵MBE，首此提出Cat-MBE 的概念，因為熱燈絲催化NH3 氣或N2 氣生成的活性N*、NH*、NH2 *離子不具備高能量，因此利用此種技術提供氮源不會對氮化鎵磊晶薄膜造成損傷而造成更多額外的缺陷，這對提高元件的性能有很大益處。本計畫的主要任務是，利用自主開發出的全球首台 Cat-MBE 設備，研究高品質GaN 磊晶薄膜的成長，探討Cat-MBE 的GaN 成長機制，找出最佳成長條件，並以此為基楚上進一步製作出具有實用價值的氮化鎵LEDs 和 HEMTs 元件。我們還將針對InGaN 及InN 材料成長、III 族氮化物量子點結構以及 GaN/AlGaN 超晶格結構等具有潛在應用價值的領域進行一些有意義的研究，目前在這些領域仍有許多關鍵技術未得到解決。本計劃的最終目標將此項成長技術及所開發設備推向產業界。
利用Cat-MBE 技術研究III族氮化物材料之成長及元件製作(II)
(2006)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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交通大學電子工程系
利用Cat-MBE 技術研究III族氮化物材料之成長及元件製作(III)
(2007)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
利用超高真空化學氣相沈積法成長多晶矽與矽鍺及其元件應用
(1994)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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交通大學電子研究所(NCTUELNG)
本計畫將利用"超高真空化學氣相沈積法"( Ultra-high vacuumchemical vapor deposition,以下簡稱 UHV/CVD)進行多晶矽及多晶矽鍺薄膜的低溫成長, 並探討其材料特性及元件應用.在材料特性方面,我們將利用X-ray繞射□TEM□SEM□RBS□SIMS□ Four-pointprobe□Surface profile□Hall measurement等方法分析其結晶性□晶粒大小□鍺含量□摻雜物濃度□成長速率□阻值□及載子遷移率等性質 .另一方面,我們也將進行Poly-SiGe gate MOSFET以及Self-alligned poly-Si(SiGe)TFT的研製與特性的探討. 本計畫的主要目的在於瞭解以UHV/CVD成長Poly-Si 及Poly-SiGe的材料品質及其在積體電路製程與低溫化TFT製程上應用的可行性.
國家矽導推動計畫(II)
(2003)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系
國家矽導計畫新興研發計畫
(2004)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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交通大學電子工程系
整合MBE與MOCVD磊晶技術於三族氮化物高頻功率電晶體磊晶結構之開發(I)
(2008)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
國立交通大學電子所計畫名稱：整合MBE 與MOCVD 磊晶技術於三族氮化物高頻功率電晶體磊晶結構之開發研究者：張俊彥經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：氮化鎵、高功率元件、分子束磊晶、有機金屬化學氣相沈積結合 MBE 與MOCVD 技術成長GaN-HEMT 元件是目前最有潛力的方法，因為MBE 擁有成長超陡峭 (abrupt) 複合物接面 (junction)、良好的厚度控制能力和極低的雜質污染等優點。但是，高穿通式差排 (threading dislocations)缺陷對MBE 是個很大的挑戰，電子遷移率會受到穿通式缺陷的限制，尤其是成長在異質基板上，缺陷密度高達1 ×1010 cm-2。MOCVD 技術的成長速率快可以成長無壓應力、低缺陷密度的氮化鎵塊材，可以彌補MBE 之缺點。高品質的 GaN-HEMT 元件結構須具備－超陡峭接面、高純度本質磊晶層、低壓應力、低缺陷密度等特性。因此，結合MOCVD 非常低差排缺陷密度的GaN-template 基板與MBE 可成長非常高電子遷移率的二維電子氣 (2DEG， two dimension electron gas) 結構的能力，是現階段製作GaN-HEMT 元件最具潛力的方式。本計畫主要目標在整合MBE 與MOCVD 技術於成長高可靠度、高功率放大器異質磊晶結構，並進一步改良磊晶結構提升放大器之線性度及操作頻率。為了配合子計畫(二)之應用在不同波段的磊晶結構之設計，同時提高元件磊晶品質。提供各個子計畫 GaN-HEMT 元件量測分析、製程開發、模擬、參數萃取及電路設計。並與子計畫(三)、（四）合作建立高頻等效電路模型，以供將來MMIC 高頻電路設計之用。本計畫預計完成AlGaN/AlN/GaN HEMT 之高功率放大器元件，並且開發具備高可靠度與高線性度的AlGaN/GaN/InGaN D-HEMT 之高功率放大器元件。
整合MBE與MOCVD磊晶技術於三族氮化物高頻功率電晶體磊晶結構之開發(II)
(2009)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
整合MBE與MOCVD磊晶技術於三族氮化物高頻功率電晶體磊晶結構之開發(III)
(2010)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
新型高效綠能薄膜矽鍺太陽電池之研發
(2009)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
新型高效綠能薄膜矽鍺太陽電池之研發( I )
(2011)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
本研究主要訴求為改善產業界現行的太陽能電池製程方法，以達到可以直接將研究成果運用在產業界製造過程上，達到環保、高效率、低成本的目標。圖一為堆疊型矽薄膜太陽能電池之結構圖與堆疊型矽薄膜太陽能電池之能帶結構圖，然而在不改變傳統太陽能能帶結構的情況之下，要達到與現行普及的發電機制同樣的成本是極為不可能的。而本研究方向由張俊彥教授針對此點提出各種改善現行堆疊型矽薄膜太陽能電池能帶結構之方法，以「非晶/微晶矽薄膜結晶率」、「奈米點」、「非晶/ 微晶矽鍺薄膜加入氧、碳等原子」、「非晶/微晶矽薄膜加入氧、碳等原子」、「非晶/微晶矽鍺薄膜」、「超晶格薄膜」加以控制其能帶結構，針對所提出的數種方法研究其物理原理、薄膜光特性、電特性、及製程方法並在大面積量產線上實驗其可行性，再以各種量測實驗驗證，並改善傳統結構，以期達到提高效率、降低成本之目的，使太陽能電池可以成為未來發電主力，取代現行的發電機制，使地球環境得以救贖。本研究發現數種提高短路電流、開路電壓、填充因子、轉換效率的方法與能帶結構：在本質吸光層中以「能帶漸變結構」使電子或電洞在傳輸上更為有效率，可使填充因子增加；在各處界面上使能帶以結構漸變方式，減少其載子復合機率、增加其填充因子；以「漸變能帶結構工程」更可有效使光子在元件結構中適當的位置被吸收而產生電子電洞對，減少產生的載子轉換為散亂無用的熱能而導致太陽能電池轉換效率大幅低於物理極限的轉換效率。第一年的研究計畫至今不但達到計畫大多數的目標，並將由張俊彥教授提出的觀念與物理應用在現行太陽能廠的生產過程中，成果中轉換效率可以達到轉換效率11.7% 的世界水準。
新型高效綠能薄膜矽鍺太陽電池之研發( II )
(2012)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
新穎超薄主動層P型通道雙電晶體非揮發性記憶體
(2012)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
本計畫第一年為開發P 型通道雙複晶矽薄膜電晶體非揮發性記憶體(P-channel Twin Poly-Si TFT Nonvolatile Memory)，雙複晶矽薄膜電晶體為平面式記憶體，製程簡單具低成本，並可在TFT 基礎上形成三維堆疊式(3D-stacked)結構，可具有高儲存密度且利實現未來的主動式液晶顯示器(AMLCD)系統面板，極具產業應用價值。此外，P 型通道記憶體的操作機制具有高電子注入效率、低功率消耗及可改善氧化層可靠度。另外我們也結合超薄主動層(Ultra-thin Body, UTB)製作在TFT 基礎上，可讓次臨界擺幅 (subthreshold swing, SS)更進一步的降低，能更清楚判斷寫入及抹除狀態，閘極控制能力更好而能使記憶體寫抹速度提高。最後我們搭配氨電漿與氟電漿的植入，來保護複晶矽薄膜通道，來探討其對P 型通道元件以及超薄主動層元件之可靠度的效應，尤其是在寫入/抹除次數(P/E cycles、或稱Endurance)，與電荷保存時間(Retention time)上。本計畫在第二年開發P 型通道雙複晶矽電晶體非揮發性記憶體在單晶上，運用於非揮發性一次性寫入(One-Time Programmable, OTP)記憶體家族，且此製程與CMOS 是完全相符容，搭配P 型通道以期將來可應用於低成本和低功率消耗之嵌入式記憶體 (embedded memory)與快閃記憶體(Flash memory) ，此外也將使用Oxide /Nitride (ON) 結構去取代穿隧氧化層，讓可靠度都能進一步的提升，而能更進一步的應用於多次寫入性(Multi Time Programmable, MTP)記憶體中。故本計畫的提出是深具重要的研究課題。
新穎非揮發性奈米點記憶體在薄膜電晶體上的製作與研究
(2007)
張俊彥
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CHANG CHUN-YEN
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國立交通大學電子工程學系及電子研究所
近年來，薄膜電晶體(TFT)與奈米點(nanocrystal)的應用技術發展受到相當大的矚目，薄膜電晶體目前廣為液晶顯示器(LCD)產業所大量使用，而奈米點則是可以運用於在非揮發性儲存記憶體上，因其可以解決傳統上利用複晶矽浮停閘(floating gate)做為載子儲存單元的非揮發性記憶體(例如，快閃記憶體)之元件微縮問題，而本計畫將兩者結合起來，並開發新穎結構的非揮發性奈米點記憶體在薄膜電晶體上，其功能可以運用在堆疊式(stacked)的積體電路晶片、軟性電子與省電的攜帶式產品上，對於SOC(System on Chip)的開發與研究提供一個新的元件結構。複晶矽薄膜電晶體可以在低溫下成長，對於後段製程的熱預算(thermal budget)可以有效的降低，而與奈米點結合，則可以成為新結構的記憶體元件，本計畫即利用先前的薄膜電晶體與奈米點的製作成果技術相互結合來研究此元件的特性，第一年著重於大尺寸的新穎非揮發性奈米點記憶體在薄膜電晶體上的製作與基本電性驗證，利用先前的薄膜電晶體技術與各種不同的奈米點結合(Si、Ge、NiSi、W)，並探討半導體與金屬這些不同材料特性會對非揮發性記憶體有何影響，第二年則進而會改變元件結構，利用多重通道與多重閘極，來研究新穎奈米點記憶體的寫入與抹除效應是否會提升其元件速度，且當元件通道結構微縮至奈米尺度時，邊角效應(corner effect)與奈米點的量子效應則會如何主導我們的薄膜電晶體的開關特性，是本計畫要釐清的重點之一。第三年則是著重於已製備完成的元件記憶體特性量測，本實驗團隊將進行記憶體的可靠度分析，不僅進行DC與AC的加壓量測複晶矽薄膜電晶體元件，並改變環境溫度探討儲存載子的活化能影響及儲存效率，對於容忍度(endurance)與保存能力(retention)也將深入測試，藉此製作一個高效能的非揮發性奈米點結合薄膜電晶體的記憶體元件，以確保有機會可以運用在SOC開發上與其他省電的產品上。