聲子晶體(phononic crystals)是一門結合了固態物理及彈性動力學(elastodynamic)特性的領域。聲子晶體結構由數種彈性材料在空間中週期性排列而成,聲波在此結構中傳遞時,由於受到的另一材料週期性出現影響而改變了原來的傳播現象。其中一個特別的性質便是頻溝(band gaps)的產生。頻溝指的是聲子晶體結構中的波傳模態出現不連續的現象,因此在該頻率範圍內聲波將無法傳遞。這樣的特性提供了利用聲子晶體發展控制聲波傳遞的迴路的基礎。本文中即針對聲波迴路中的重要元件—「波導(waveguides)」來進行分析,並探討在波導中控制波傳行為的技術。 本文中使用時間域有限差分法(finite-difference time-domain, FDTD)來進行研究。時間域有限差分法可對多樣化的問題進行計算,因此廣泛地被使用在波傳的研究中。在本文中推導了差分方程式,並對必須使用的邊界條件加以介紹,包含了布拉克(Bloch)週期條件及完全匹配層(perfectly matched layer, PML)條件。應用這些條件,時間域有限差分法不僅可以計算暫態的波傳行為,可更進一步分析聲子晶體週期性結構的頻散(dispersion)關係。然而由於在進行表面波波傳計算時將會耗費大量的計算,因此研究中建立了一套叢集式個人電腦系統(PC Cluster system),並配合訊息傳遞介面(message passing interface, MPI)函式庫撰寫平行化程式並進行計算。透過平行計算的協助,表面波在波導內傳遞的計算速度提昇,才使得此項研究變為可能。 研究中首先呈現利用時間域有限差分法計算頻散關係的方法,然後對鋼/環氧樹脂、鎢/矽及砷化鋁/砷化鎵組成之聲子晶體進行計算,呈現這些聲子晶...
顯微影像技術的進步,已使細胞的結構得以被解析至次奈米的尺度;然而關於細胞作用之各項機制,迄今卻仍存在許多待解的謎團。藉由追蹤微粒的運動,我們可以觀察物質在細胞間的傳輸,細胞在遷徙、分生或重新組織骨架時...
石油在二次移棲的過程中會導致成份的改變,一般相信地層中黏土礦物對石油中極性化合物的吸附是造成成份改變的因素之一,但是卻少有實驗研究證實黏土礦物在二次移棲過程中所扮演的角色。本研究利用伊朗的原油(API...
免疫檢測的工作原理主要是基於在生理環境中蛋白質配位體與受體間的專一性鍵結反應,此為在設計生物感測器上的一種自然特性。 本論文以有限元素軟體在三維的模型下分析一種常見的蛋白質(C-反應蛋白質)在生物...
聲子晶體泛指材料性質或幾何形狀週期排列之彈性結構。近二十年,由於聲子晶體具有特殊波傳效應,如完全頻隙、負折射、聲波聚焦等,已引起相當多學者的興趣與投入。由於壓電晶圓較難進行精密蝕刻,目前文獻大都以矽基...
矽光元件波導在現今的科技發展是非常快速的,因為矽光元件的製程符合光積體電路(PICs),並且由於矽及二氧化矽高折射率的差異比(HIC)可使得元件尺寸微小化。矽光波導在應用上也有重大的表現,像是光學濾波...
本論文主要研究超音波陣列系統的孔徑信號(aperture domain data)相關之成像方法與信號處理技術。一般系統廣泛運用的波束形成技術為延遲-加總法,此方法可藉由調整各頻道的時間延遲和權重而使...
本論文中,我們探討了應變矽(strained-Si)所造成之物性以及電性之改變,可分為以下兩大部分:第一部分為探討應變矽基板對於顯微拉曼光譜儀(micro-Raman spectroscopy)所觀察...
當自由電子在金屬薄膜中運動時,其被散射而穿透薄膜的機率對應於不同能量的分布可以顯現出共振的現象。此穿透共振是一種能量高於真空能階的量子尺寸效應 (QSE),而且它可以被掃描穿隧能譜術(STS)探測到。...
現今各國都會區高樓建築案,多採用有樁-筏基承載大樓之荷重。然而,有樁-筏基各參數之研究卻少之又少,因此各工程在進行有樁-筏基之設計時,皆忽略筏基的承載貢獻,並視載重全為群樁所承擔,以致其設計不夠經濟。...
本研究主題為分離式閘極非揮發性記憶體製程改進及電性分析研究。記憶體中使用一種類似LOCOS的製程可用來產生一個多晶矽尖角,以增強電場,並藉由Fowler-Nordheim (F-N) tunnelin...
本研究乃是以陰極電弧沉積技術及封閉式磁控濺射系統鍍著含鉻硬質鍍膜於304不銹鋼上,再經過300℃到800℃ 高溫氧化後,以X-光繞射分析儀(XRD)、掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TE...
在這篇論文中,我們將會首先討論什麼概率測度μ 上的L²空間會存在指數型正交基(exponential orthonormal basis) ,而μ 則稱為一個譜測度若指數型正交基存在。這個問題源於19...
過去十年,能克服光波繞射極限(~λ/2)之超解析遠場螢光顯微術,因其於生物醫學研究上,可達到觀察細胞內部細微結構或蛋白質分佈至數十奈米的解析度,而成為熱門議題。在多種超解析螢光顯微術中,我們選擇研究受...
這篇論文是在討論如何使用FPGA替空間成像模擬作硬體加速。目前這種模擬系統大至都建構在以軟體為基礎的電腦上,因為如果說使用純硬體去解決的話,將會花費較長的設計時間並且難以除錯。使用硬體最大的優勢就在於...
由於表面等離子體激元可以將電磁場限制在金屬表面,從而產生強烈的場強增強效果,因此在納米光子學和生物光子學方面具有廣泛的應用價值,其中包括高性能發光二級管、光伏電池、超高分辨率光學成像和超靈敏分子檢測等...
顯微影像技術的進步,已使細胞的結構得以被解析至次奈米的尺度;然而關於細胞作用之各項機制,迄今卻仍存在許多待解的謎團。藉由追蹤微粒的運動,我們可以觀察物質在細胞間的傳輸,細胞在遷徙、分生或重新組織骨架時...
石油在二次移棲的過程中會導致成份的改變,一般相信地層中黏土礦物對石油中極性化合物的吸附是造成成份改變的因素之一,但是卻少有實驗研究證實黏土礦物在二次移棲過程中所扮演的角色。本研究利用伊朗的原油(API...
免疫檢測的工作原理主要是基於在生理環境中蛋白質配位體與受體間的專一性鍵結反應,此為在設計生物感測器上的一種自然特性。 本論文以有限元素軟體在三維的模型下分析一種常見的蛋白質(C-反應蛋白質)在生物...
聲子晶體泛指材料性質或幾何形狀週期排列之彈性結構。近二十年,由於聲子晶體具有特殊波傳效應,如完全頻隙、負折射、聲波聚焦等,已引起相當多學者的興趣與投入。由於壓電晶圓較難進行精密蝕刻,目前文獻大都以矽基...
矽光元件波導在現今的科技發展是非常快速的,因為矽光元件的製程符合光積體電路(PICs),並且由於矽及二氧化矽高折射率的差異比(HIC)可使得元件尺寸微小化。矽光波導在應用上也有重大的表現,像是光學濾波...
本論文主要研究超音波陣列系統的孔徑信號(aperture domain data)相關之成像方法與信號處理技術。一般系統廣泛運用的波束形成技術為延遲-加總法,此方法可藉由調整各頻道的時間延遲和權重而使...
本論文中,我們探討了應變矽(strained-Si)所造成之物性以及電性之改變,可分為以下兩大部分:第一部分為探討應變矽基板對於顯微拉曼光譜儀(micro-Raman spectroscopy)所觀察...
當自由電子在金屬薄膜中運動時,其被散射而穿透薄膜的機率對應於不同能量的分布可以顯現出共振的現象。此穿透共振是一種能量高於真空能階的量子尺寸效應 (QSE),而且它可以被掃描穿隧能譜術(STS)探測到。...
現今各國都會區高樓建築案,多採用有樁-筏基承載大樓之荷重。然而,有樁-筏基各參數之研究卻少之又少,因此各工程在進行有樁-筏基之設計時,皆忽略筏基的承載貢獻,並視載重全為群樁所承擔,以致其設計不夠經濟。...
本研究主題為分離式閘極非揮發性記憶體製程改進及電性分析研究。記憶體中使用一種類似LOCOS的製程可用來產生一個多晶矽尖角,以增強電場,並藉由Fowler-Nordheim (F-N) tunnelin...
本研究乃是以陰極電弧沉積技術及封閉式磁控濺射系統鍍著含鉻硬質鍍膜於304不銹鋼上,再經過300℃到800℃ 高溫氧化後,以X-光繞射分析儀(XRD)、掃描式電子顯微鏡(SEM)、穿透式電子顯微鏡(TE...
在這篇論文中,我們將會首先討論什麼概率測度μ 上的L²空間會存在指數型正交基(exponential orthonormal basis) ,而μ 則稱為一個譜測度若指數型正交基存在。這個問題源於19...
過去十年,能克服光波繞射極限(~λ/2)之超解析遠場螢光顯微術,因其於生物醫學研究上,可達到觀察細胞內部細微結構或蛋白質分佈至數十奈米的解析度,而成為熱門議題。在多種超解析螢光顯微術中,我們選擇研究受...
這篇論文是在討論如何使用FPGA替空間成像模擬作硬體加速。目前這種模擬系統大至都建構在以軟體為基礎的電腦上,因為如果說使用純硬體去解決的話,將會花費較長的設計時間並且難以除錯。使用硬體最大的優勢就在於...
由於表面等離子體激元可以將電磁場限制在金屬表面,從而產生強烈的場強增強效果,因此在納米光子學和生物光子學方面具有廣泛的應用價值,其中包括高性能發光二級管、光伏電池、超高分辨率光學成像和超靈敏分子檢測等...
顯微影像技術的進步,已使細胞的結構得以被解析至次奈米的尺度;然而關於細胞作用之各項機制,迄今卻仍存在許多待解的謎團。藉由追蹤微粒的運動,我們可以觀察物質在細胞間的傳輸,細胞在遷徙、分生或重新組織骨架時...
石油在二次移棲的過程中會導致成份的改變,一般相信地層中黏土礦物對石油中極性化合物的吸附是造成成份改變的因素之一,但是卻少有實驗研究證實黏土礦物在二次移棲過程中所扮演的角色。本研究利用伊朗的原油(API...
免疫檢測的工作原理主要是基於在生理環境中蛋白質配位體與受體間的專一性鍵結反應,此為在設計生物感測器上的一種自然特性。 本論文以有限元素軟體在三維的模型下分析一種常見的蛋白質(C-反應蛋白質)在生物...