電子工程學系 特色領域：光電 會場編號 076 題目 簡介 會場編號 077 題目 簡介 會場編號 078 題目 簡介 會場編號 079 題目 簡介 會場編號 080 題目 簡介 會場編號 081 題目 簡介 指導教授：黃榮生 學生：朱文均、佘政隆 半導體元件模擬與分析 1.矽基發光二極體發光效率模擬與分析。 2.太陽能電池轉換效率模擬與分析。 3.高速半導體元件模擬與分析。 指導教授：李冠慰 學生：陳泓偉 變晶式高電子移動率電晶體之微波特性改善 吾人使用近室溫、選擇性的液相氧化法於砷化銦鋁(InAlAs)材料上，並且應用於砷化銦鋁 /砷化銦鎵金氧半-變晶式高電子移動率電晶體(InAlAs/InGaAs MOS-MHEMT)的閘極氧化 層製作。該閘極氧化層同時可在元件的側邊形成鈍化層，對於減少表面復合電流密度有 相當的助益。另外，利用該氧化技術所形成的金氧半結構可提高閘極金屬與蕭基層界面 的能障，進一步減少閘極漏電流。藉由適當的氧化層厚度可強化電晶體的微波特性，並 應用於高頻電路設計。 指導教授：汪啟茂 學生：洪以樫 Designing Low Cost LED Display for the Billboard LED 電子顯示屏是隨著計算機、光電與微電子技術迅速發展而形成的一種電子廣告媒體，其已被利用在機場、 車站、醫院、銀行、學校以及其他公共場所中。LED 電子顯示屏會被應用的如此廣泛是因為看板的每一點像素 皆由一顆 LED 所構成，LED 本身因主動發光的特性因此具有高亮度、視角廣、工作電壓低、功耗低、壽命長 與性能穩定等優點。而當全彩的 LED 技術發展成熟時，傳統的單色 LED 電子顯示屏也將無法滿足人們的需求。 本研究以普及彩色 LED 電子顯示屏做為設計的出發點，並以用戶需求與設計成本作為設計考量。再考慮到廣 告用的 LED 看板內容以文字顯示居多，且一般廣告用 LED 看板的解析度並不高，若用來顯示高彩度的圖片效 果並不顯著。因此本專題基於以上的原因，提出一種能夠被廣泛運用的 7 色 LED 電子顯示屏驅動設計。主要 特點是採用低價位微控制器為驅動核心，用以簡化周邊電路和軟體的開發。 指導教授：汪啟茂 智慧型節能電扇 學生：鄭任皓、許哲豪 節能議題倍受討論，家用電扇的數量是僅次於照明燈飾的家用電器設備。節能減碳從家做起，家用電扇的改良 是首要議題。本專題的特色是以無刷馬達取代傳統馬達。傳統馬達做為家電的缺點是效率差、噪音大、換相電 刷的粉塵汙染。創新技術和現代控制理論的迅速發展而成熟起來的直流無刷電動機具有體積小、重量輕、效率 高、噪音低且可靠性高的特點，逐漸成為小型家電的動力明星。 本專題研發出一種獨創的自然風運轉方式，不同於一般市面上的自然風運轉方法。產品的設計方法，是以溫度 感測計及濕度感測器所測到的值，經過 HT66F50 單晶片進行 A/D 轉換功能。透過純自然風運算法則來推估當 下所應產生的風速與風量；再搭配程式演算法來辦別當下的溫度，來選擇春、夏、秋、冬四季其中一季的風量 與風速做為自然風。空氣維他命--負離子可以改善室內空氣品質，經由 I/O 腳控制產生，以增加產品的利基與賣 點。主要特點是採用低價位微控制器為驅動核心，用以簡化周邊電路和軟體的開發。 指導教授：蘇水祥 學生：馬健凱 具紅、藍、綠三原色之白光發光二極體 因應地球資源未來必將發生供應短缺的危機，因此必須試著開發具較省電能源效果與體 積小,同時又兼具壽命長和環保概念的元件，高亮度發光二極體是最具發展潛力元件之 一，因為其本身具有比一般白熾燈泡與日光燈省電及壽命長的優點,已經被廣泛的運用在 各種照明設備。 本專題將紅、綠、藍三晶粒集成製作於同一基板上，可分別操控紅光、綠光、藍光，以 及同時間點亮三晶粒成為混成白光發光二極體，過程中可使學生了解白光光源合成原理。 指導教授：蘇水祥 學生：鍾毅鈞 製程簡易化之有機太陽能電池製作 隨著人類文明的發展，能源需求日益提高，但煤礦、石油、天然氣等自然資源有限，況 且環境汙染也已經成為急需解決的嚴重問題，尋找替代性的能源已是刻不容緩。替代性 能源包括太陽能、風能、潮汐能、地熱、生質能等等，其中發展太陽能是目前眾所期盼 的選擇。先進科技國家一直對太陽能電池投入極大的人力與經費開發與研究。 本專題旨在以溶液製程技術製作薄膜應用於有機太陽能電池之製作，實現以全溶液製程 製作有機太陽能電池。本專題有效訓練學生學習有機太陽能電池之動作原理，並動手實 際製作電池元件，達到學以致用之教學目標。 會場編號 082 題目 簡介 學生：林怡婷、楊宜璇、黃勇豪、林群喬、王一全、 羅暐翔、蔡奇昇、林威丞 高轉換效率單晶矽太陽能電池研製與應用 指導教授：林彥勝 本專題研究主要研製以矽晶為基底之高效率太陽能電池為主。主要分為表面穿透層之導電特性及下 方矽晶吸收層之抗反射特性提升之製程進行研究。在表面穿透層部分，主要針對藉由射頻磁控濺鍍 機濺鍍之透明導電氧化物（Transparent conducting oxide，TCO）－摻鋁氧化鋅 (Aluminum Zinc oxide，AZO）薄膜進行薄膜製程特性改善。另有關吸收層部分，主要藉由調配濺鍍雙層之 SiO2/TiO2 薄膜製程來提升矽晶太陽能電池表面之抗反射特性，最後結合此兩部分研究結果(穿透層及吸收 層)，完成較高轉換效率之矽晶太陽能電池。最後藉由一簡單電路設計來展示矽晶太陽能電池之光 電轉換過程。其中電路選用 3.7V/1Ah 之充電鋰電池、12V-110V 電源控制器、3V 小馬達風扇燈泡、 50W 太陽光模擬器等。 特色領域：系統整合 會場編號 083 題目 簡介 會場編號 084 題目 簡介 會場編號 085 題目 簡介 會場編號 086 題目 簡介 指導教授：黃克穠 學生：陳弘軒、許盛傑、柯昭名 多目標草履蟲追蹤系統 本研究成功地發展出一套能即時同步追蹤三隻以上草履蟲的測量追蹤系統,並針對草履蟲 進行行為測量分析。此系統能接受來至於 CMOS 影像感應元件的動態影像,以圖控程式 LabVIEW 為核心製成,能精確的記錄草履蟲的行為數據並能依照需求將不同的演算法嵌 入,達到多目標追蹤的能力。大幅改進過往研究中的影像處理能力及追蹤演算法,使其使用 本系統的研究人員節省大量的時間與人力成本。此系統能將影像資料進行即時性的處理 以及追蹤分析,並將追蹤與分析結果傳送至顯示器輸出；方便進行後續的進一步處理,更能 在調整影像處理參數後追蹤其他的原生生物。 指導教授：黃克穠、任善隆 學生：吳哲豪、陳彥齊 石英晶體微量天平量測系統之開發 針對石英晶體微量天平感測器的頻率量測，提出一套在 FPGA 下計數頻率計數器的系統 之開發，並設計出攜帶式輕巧、多通道的檢測系統即可以同時進行不同液體的檢測。 由於傳統在檢測檢體時，耗費時間過於冗長，此系統的開發在檢測時間上改善許多。當 特製的石英晶體吸附到檢體抗原時，它的震盪頻率會隨著吸附的物質而有所變化，藉由 測量此頻率變化量來作為此系統的核心技術。 指導教授：陳志良 學生：林秉諺、李政庭、吳博瑞 兩輪平衡車 兩輪平衡車是以樂高機器人模擬一種交通工具：Segway，與ㄧ般的自行車輪子配置於前 後的結構迥異，是配置於左右兩側。 控制方面主要是依靠陀螺儀(Gyro sensor)以取得車深傾倒的角速度，再經數學積分得到傾 斜的角度；同時監測馬達的轉角，也透過微分，計算出轉速。綜合各項因素，再調整增 益，以取得平衡。 指導教授：陳志良 學生：倪邵諭、孫譽瑋、李柏翰、陳冠中 仿生機器人 仿生足型機器人有別於一般輪型機器人，雖然在克服障礙方面具有優勢，但在平衡方面 就比較難，行動的精確度更是較難控制。 本專題以樂高 Mindstorms NXT 實作八足機器人，嘗試以多足實現其平衡度。另配置各種 感測器，使其能表現出各種示範動作。 會場編號 087 題目 簡介 會場編號 088 題目 簡介 指導教授：王周珍 學生：林俊廷、謝昇宏、吳世欣 高效能 MPEG-4 ASP 嵌入式即時解碼器 本專題採用亞德諾(ADI)公司之 ADSP-BF548 模擬板來設計嵌入式 MPEG-4 ASP (advanced simple profile) 即時解碼器。MPEG-4 視訊雖能在較小的頻寬下傳輸高品質的視訊，但要能在低階數位訊 號處理(DSP)晶片上達到即時解碼播放，實現的複雜度相對較高。 為了能達到 MPEG-4 ASP 即時解碼播放，我們充分利用 ADSP-BF548 核心硬體結構和指令集進行 最佳化，並提出最佳之記憶體配置，以提升整體解碼效能。最後，設計一雙緩衝器組(buffer group: BG) 之解碼轉換播放機制，來進一步實現 MPEG-4 ASP 之即時解碼與播放。由實驗結果得知，和直接嵌 入至 ADSP-BF548 相比較，專題解碼一張 CIF(352×288)畫面平均減少約 50.8 MHz 核心週期，改善 率約為 72％，播放率為 25 fps，當應用在 QCIF(176×144)視訊時，播放率可達 30 fps 以上，完成實 現即時解碼與播放。 指導教授：謝東宏 具三頻操作的三階梯型微帶天線 學生：鄭易銘 為因應多頻功能的微帶天線之需求，本專題原本扭曲電場的概念為基礎，設計出具三頻功能的三梯 微帶天線。這種設計理念主要是利用金屬微帶條的多重切割結構使內部電場扭曲，天線三段不同長 度內的電場變化程度不同進而達到三頻操作。專題首先證實三梯微帶天線具有三頻操作的功能，三 個模態皆有達到阻抗匹配，而且輻射場均為可接受的單波束。而尺寸改變的探討顯示天線各邊的比 例改變會影響三個頻率的間距以及輻射場型，探討中不僅充分掌握天線的特性，且天線結構參數的 適用範圍也得以制定，因而這些結果可作為特定頻段設計的參考。而本專題所提及之扭曲電場的設 計理念是從雙頻效果延伸而來，顯然此種設計理念具有高的實用性及多元性。專題先以理論計算、 實驗以及模擬軟體之數據相互驗證三頻理念的可行性及正確性，因此其他的探討數據皆以模擬數據 為主以避免材料的浪費。 特色領域：微電子 會場編號 089 題目 簡介 會場編號 090 題目 簡介 指導教授：陳立軒 應用於超寬頻天線之設計 學生：李宗委 天線在無線通訊統中扮演著接收與傳輸訊號的重要角色，而在各種天線中，輕、薄、短、小且製作 成本低的微帶天線符合了目前通訊產品體積小、多功能之需求，故這元件已廣範地被運用在無線通 訊中。因而若微帶天線可改良成具多頻操作的能力，則它會更符合目前多元通信產品的需求。 超寬頻單極天線(Ultra-Wideband)接地面為為 波長，由於傳遞訊息的複雜度越來越多，因此頻寬的 需求也漸漸的增加，套句無線通訊工程師常講的口頭禪： 「人類對頻寬的需求是極其貪婪的」 ，再來 改變圖形的變化利用斜角、槽孔、梯度變化、增加圓形面積，達到超寬頻頻寬為 3.1GHz-10.6GHz S11 都在-10dB 以下，但由於為了可以使天線抵抗環境變化如果 S11 能降到-14dB 以下則特形將會更為 理想。 指導教授：陳立軒 學生：楊仁豪 應用在無線區域網路的平面雙頻 S 形單極天線 現代人對於筆記型電腦被大多數人廣泛的運用，為了滿足筆記型電腦的移動性，隨時隨地可以上網 的需求，因此無線網網路的品質要求也會相對提高。無線區域網路 WLAN 的推出，解決了使用者對 於網路線路的束縛，假設企業用戶辦公事遷移到新的地點，以無線區域網路的建佈，就可以省掉許 多線路建佈的人力成本、物力成本及配線的美觀。無線網路的設計較不用考慮地形的影響，具有施 工容易工時短的優點，對於未來的應用及發展全面取代有線網路是指日可待的，在無線網路的運 用，需要一支雙頻天線可以在兩個分離頻段同時可以進行接收和發射，雙頻的天線設計對目前的天 線應用是一個重要的趨勢與需求。 現今微帶天線被廣泛的應用，應用於直播衛星與全球定位系統及個人的通訊設備上，使無線通訊系 統達到輕、薄、短、小、的特性，近年來，由於無線通訊相關技術的發展日新月異，微帶天線開始 被應用於：行動電話通訊系統、GPS、無線區域網路、藍芽等等，更是助長了微帶天線的需求。 會場編號 091 題目 簡介 會場編號 092 題目 簡介 指導教授：黃有榕 學生：黃俊瑋 統計模式識別與特徵粹取運用於個人化健康監測之研究 Statistical pattern recognition and feature extract used in the study of personal health monitoring 量子醫學是透過微弱磁場能量測定裝置對生物體及物質中的微弱磁場進行捕捉和解析， 其在不同生物體及物質中有不同的震動頻率，進而微能量之震動頻率達成診斷與治療疾 病的目的。故經可偵測人體內量子震動頻率，提供人體健康訊息因此能為人體生理狀態 預早作出警訊，在預防醫學為一重大之研究議題。本專題運用量子檢測儀之微弱磁場進 行糖尿病患者與正常人之間的數據分析，並進一步將數據由示波器捕捉與電腦時序儲存 記錄。電腦儲存記錄的數據再經快速傅利葉轉換(Fast Fourier Transform； FFT)與特徵分 析加以探討。從特徵分析可知糖尿病患者與正常人得知在頻譜 600~800Hz 間存在明顯之 差異。由此結果觀察，此頻帶可運用於判定是否具糖尿病的特徵震動頻率，期望經由本 專題之研發可運用於個人化之醫療管理。 指導教授：黃有榕 學生：黃智鴻 現場可程式邏輯閘陣列 FPGA 交通號誌燈系統之實現 FPGA Implementation for Traffic Light Control System 本專題主要是用硬體描述語言 Verilog 來做程式設計，藉由 Altra DE2-70 Borad 的 FPGA 硬體，進行編寫程式碼並顯示紅綠燈之系統，利用此系統來達成交通指示的功能。選擇 設計紅綠燈系統主要是可以利用 Verilog 的程式語法達成 LED 燈號顯示，我們可利用計數 器顯示秒數在七段顯示器上，而小綠人跑馬燈則是進行程式編寫並顯示在 LED 上，藉由 Altra DE2-70 Borad 之硬體呈現成果顯示，完成此系統可將 Verilog 硬體語言做一個全面性 的練習與實作。利用 LED 顯示小綠人之跑馬燈效果並出現警示標語，類似目前社會上普 遍使用的紅綠燈系統，能夠提醒社會大眾注意交通號誌並且減少事故的發生。
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