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W0/sub 3/-IrO/sub 2/二極體陣列感測元件之抗干擾特性研究
(2000)
趙書琦
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Chao Shuchi
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交通大學電子物理系
二極體WO3-IRO2陣列酵素型生物感測器之研究
(1999)
趙書琦
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Chao Shuchi
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交通大學電子物理系
固態微型化WO/sub 3/薄膜CO/sub 2/感測元件
(1995)
趙書琦
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Chao Shuchi
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國立交通大學電子物理學系
一種用WO/sub 3/粒子介於相近之微電極間、固態、微型化,並能在常溫、常壓下工作的CO /sub 2/氣體感測器已於目前初步完成.該元件原理基於CO/sub 2/在介質中之Equilibration釋出H/sup +/ 供WO/sub 3/粒子Intercalation,使其轉變為導電態的H /subx/WO/sub 3/.該元件對應CO/sub 2/濃度不但全然可逆,並在0□%間呈線性電阻降(梯度□0k.OMEGA./1 %CO/sub 2/,每對應CO/sub 2/開、閉路須時約80秒).由於粒子間存在高串連電阻,元件之總電阻變化只限於15倍,尚未及WO/sub 3/材料10/sup 4/倍之理論上限.而且,由於粒子/微電極間接觸不好和粒子本身光學品質不理想,阻礙了進一步WO/sub 3/在CO /sub 2/下之電化學、光學研究.本計畫擬用WO/sub 3/薄膜替換原來的粒子,以大幅提昇元件之CO /sub2/感測性能.將採濺鍍法沈積高品質WO/sub 3/ 薄膜於微電極上,連接微電極,以改進元件電性( 對應CO/sub 2/之總電阻降、開、閉路時間).也將從事WO/sub 3/薄膜在CO/sub 2/下之電化學測量,包括H/sup +/Intercalation和Electrochromism,以解讀元件之CO/sub 2/感測機制和了解WO/sub 3/薄膜的品質. 此外,亦將以微電極表面當作鏡子,透過WO/sub 3/ 薄膜之上色/消色Electrochromism,並在植入光纖之後,試驗一種固態的CO/sub 2/Optrode.這種感測元件在電性和光學性上的優缺點互補作用將深入探討.本計畫另擬採濺鍍法沈積IrO/sub 2/、Ni(OH) /sub 2/、RuO/sub 2/和MoO/sub 3/等氧化金屬,以研製其他氣體(SO/sub 2/、NO/sub x/和NH/sub 3/)之固態,微型化感測元件.
多孔質Si電極介面電化學研究
(1994)
趙書琦
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Chao Shuchi
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國立交通大學電子物理學系
Si晶體本身的發光性複合效率偏低,一直是Si 不能用作發光性半導體元件的材料的原因,而能隙的過小和能帶結構的非直遷性質則是這種結果的導因.近來,藉由量子結構的載子局限作用而能夠改造能帶結構的工程科技有很大的進展,不但Si的能隙可以加大,能帶結構也可以轉變為直遷性質.光致發光(Photoluminescence)實驗結果顯示,經過改造後具有量子結構的Si表面可以發出肉眼可見的光.這種利用電化學陽極化的方法產生的多孔質Si,目前在製作方面已相當成熟,但是,其物理量測卻有很大爭議.例如,拉曼實驗結果顯示,相對Si晶體本身,多孔質Si的Shift 差有報告是~ 20□/sup -1/也有報告是~ 1□/sup -1/. 導因對發光結構和其物理還不很清楚,多孔質Si 的高效率發光性複合機制尚無法論定.現在,本計畫擬進行一系列多孔質Si電極/電解質介面電化學的實驗,包括激態Cyclicvoltammetry,Mott-schottky 表面電容測量和Fermi-level pinning實驗等,以研究其能態結構,表面電荷和其他表面能態的情形. 這些結果,將有助於對多孔質Si表面之物質□結構和能態的認識,並提供其發光機制的線索.
奈米WO3二極體之NH3冷媒感測研究
(2006)
趙書琦
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Chao Shuchi
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交通大學電子物理系
實驗發現，基於WO3－IrO2 薄膜結構的二極體，可以在未外加電解質的環境下正常工作，其整流特性和有電解質的元件比較，並不遜色。最近，實驗進一步發現，在低溫環境中（至-150oC）將微量NH3 氣體（~82 ppm）注入背景空氣中，該元件在正、反向偏壓下皆會有「低溫氣敏電性反應」產生，電流會呈現大幅度的變動。當IrO2 側被絕緣epoxy 覆蓋後，這種「氣敏電性反應」也會照常的發生，可見主要是WO3 之作用。首先，本計畫為符合當下「金屬氧化物」感測元件研究水準，擬以「反應性氣體沈積法」（reactive gas deposition），對WO3 薄膜進行奈米結晶化研究，並製作nc-WO3－IrO2 二極體（nc = nano-crystalline），以提昇其低溫NH3 氣體感度（至1 ppm 程度）和達到強化其他性能的目地。另外，本計畫擬以系統性更動製程的方式（鍍膜時間、反應性氣體沈積條件等），觀察nc-WO3 之厚度、結構、顆粒大小等變動，會與低溫NH3「氣敏反應」產生何種關連性，並據以強化nc-WO3－IrO2 薄膜的氣體感度（gas sensitivity）。另外，本計畫擬製作一批「最佳化」nc-WO3－IrO2 低溫NH3「氣敏二極體」，研究其IV 電性，包括氣體感度（ gas sensitivity）、操作溫度區間（ operating temperature）、濃度嚮應（dynamic range）、反應速度（switching time）、選擇性（ selectivity）、電雜訊特性（ noise）、可逆性（ reversibility）、再現性（reproducibility）、可靠性（reliability）、耐用性（durability）、和耗電性（power consumption）等IV 特性。
快速微型化IrO/sub x/固態CO/sub 2/感測元件
(1996)
趙書琦
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Chao Shuchi
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國立交通大學電子物理學系
效素型WO/sub 3/-IRO/sub 2/二極體陣列葡萄糖感測元件之可靠性研究
(2000)
趙書琦
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Chao Shuchi
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國立交通大學電子物理學系
氣敏WO3－IrO2二極體研究
(2005)
趙書琦
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Chao Shuchi
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交通大學電子物理系
實驗發現，基於WO3－IrO2 薄膜結構的二極體，可以在未外加電解質的環境下正常工作，其整流特性和有電解質的元件比較，並不遜色。最近，實驗進一步發現，當背景空氣中被注入微量有害氣體後（~37 ppm，NO2、NO、H2S、SO2、 CO），在正、反向偏壓下，該元件皆會有「氣敏電性反應」產生，電流呈現大幅度的變動。當IrO2 側被絕緣epoxy 覆蓋後，這種「氣敏電性反應」尚能照常的發生，可見主要是WO3 之作用。本計畫擬以系統性更動製程的方式（鍍膜時間、燒結溫度、RF 濺鍍條件等），觀察WO3 之厚度、結構、顆粒大小等變動，會與「氣敏反應」產生何種關連性，並據以強化WO3－IrO2 薄膜的氣體感度（gas sensitivity）。另外，本計畫擬製作一批「最佳化」WO3－IrO2「氣敏二極體」，研究其IV 電性，包括氣體感度（gas sensitivity）、操作溫度區間（operating temperature）、濃度嚮應（dynamic range）、反應速度（switching time）、選擇性（ selectivity）、電雜訊特性（ noise）、可逆性（ reversibility）、再現性（reproducibility）、可靠性（reliability）、耐用性（durability）、和耗電性（power consumption）等特性。
無外加電解質WO/sub 3/-IrO/sub 2/電色胞研究
(2004)
趙書琦
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Chao Shuchi
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交通大學電子物理系
實驗發現，基於WO3－IrO2 結構的二極體，可以在未外加電解質的環境下正常工作，其整流特性和有電解質的元件比較，並不遜色。根據insertion oxide會在內部儲存H+離子，以及H+會於室溫下在WO3 內部移動之現象，可以推論， WO3 和IrO2「互相充當」對方電解質的可能性很高，因此，並不須要再外加電解質。本計畫擬對WO3－IrO2 結構進行「驅趕水份」和「三極」實驗，研究其H+ 離子導電特性，並由I V曲線、對溫度的依賴性，模擬H+離子在WO3－IrO2 內部的傳導機制。另外，本計畫擬製作「無外加電解質WO3 －IrO2 電色胞」（electrochromic display cell），研究其電色特性，色括上色和消色切換的光穿透率（ switching transmittances）、反應速度（ response time）、可逆性（reversibility）、再現性（reproducibility）、可靠性（ reliability）、耐用性（durability）、和耗電性（power consumption）等特性。
酵素型WO/sub 3/-IrO/sub 2/二極體陣列葡萄糖感測元件之儲氧特性研究
(2002)
趙書琦
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Chao Shuchi
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交通大學電子物理系
酵素型WO/sub 3/-IrO/sub 2/二極體陣列葡萄糖感測元件之速率研究
(2001)
趙書琦
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Chao Shuchi
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國立交通大學電子物理學系