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具有綠光雷射結晶多晶矽通道之T型閘薄膜電晶體射頻特性分析

為了解決model x model y尺寸的問題，作者葉宇婕 這樣論述：

本論文中，我們研究具有T型閘極、空氣邊襯及矽化閘/源/汲極多晶矽薄膜電晶體的射頻特性。為了提升多晶矽薄膜的晶粒尺寸，我們使用綠光奈秒雷射來製備厚度為50 nm與100 nm的多晶矽薄膜。結果顯示厚度為100 nm的薄膜能得到等效尺寸大於1 μm的晶粒大小，遠優於50 nm厚的多晶矽薄膜。我們於元件製作時採用了新穎的T型閘極技術，不僅降低元件的閘極電阻，也使電晶體具有比微影技術解析極限更小的閘極線寬，使轉導得以大幅提升。我們也分別利用高溫的快速熱退火及低溫的微波退火來活化源汲極雜質。在通道厚度為100 nm並以快速熱退火進行源汲極活化的多晶矽薄膜電晶體中，對最小通道長度達124 nm之元件，截

止頻率可達59.7 GHz，最大震盪頻率亦可達34 GHz。具有相同通道厚度並以微波退火來活化雜質的電晶體中，當通道長度微縮至102 nm，元件的截止頻率更高達63.6 GHz，最大震盪頻率亦可達29.7 GHz。相較過往文獻報導的多晶矽薄膜元件，我們以微波活化源汲極的薄膜電晶體達到了最高的截止頻率。

調控高分子給體二維共軛側鏈與設計共軛中心核與pi-架橋小分子受體結構與性質之系統性研究

為了解決model x model y尺寸的問題，作者陳重豪 這樣論述：

此研究中，我們通過引入具有（苯並二噻吩）-（噻吩）（噻吩）-四氫苯並惡二唑（BDTTBO）主鏈的新型供體-受體（D/A）共軛聚合物製備了用於有機光伏（OPV）的三元共混物。在BDTTBO單體中BDT供體單元上修飾不同的共軛側鏈聯噻吩 (BT)、苯並噻吩 (BzT) 和噻吩並噻吩 (TT)（記為 BDTTBO-BT、BDTTBO-BzT 和 BDTTBO-TT）。然後，我們將 BDTTBO-BT 或 BDTTBO-BzT 或 BDTTBO-TT 與聚（苯並二噻吩-氟噻吩並噻吩）（PTB7-TH）結合起來，以擴大太陽光譜的吸收並調整活性層中 PTB7-TH 和富勒烯的分子堆積，從而增加短路電流密

度。我們發現參入10%的BDTTBO-BT高分子以形成 PTB7-TH：BDTTBO-BT：PC71BM 形成三元共混物元件活性層可以將太陽能元件的功率轉換效率從 PTB7-TH 的二元共混物元件 9.0% 提高到 10.4%： PC71BM 轉換效率相對增長超過 15%。於第二部分，我們比較在BDTTBO單體中BDT供體單元上修飾硫原子或氯原子 取代和同時修飾硫原子和氯原子取代的側鏈聚合物供體與小分子受體光伏的功率轉換效率 (PCE) 的實驗結果與由監督產生的預測 PCE。使用隨機森林算法的機器學習 (ML) 模型。我們發現 ML 可以解釋原子變化的聚合物側鏈結構中的結構差異，因此對二元共混

系統中的 PCE 趨勢給出了合理的預測，提供了系統中的形態差異，例如分子堆積和取向被最小化。因此，活性層中分子取向和堆積導致的結構差異顯著影響 PCE 的預測值和實驗值之間的差異。我們通過改變其原始聚合物聚[苯並二噻吩-噻吩-苯並惡二唑] (PBDTTBO) 的側鏈結構合成了三種新的聚合物供體。同時修飾硫原子和氯原子取代的側鏈結構用於改變聚合物供體的相對取向和表面能，從而改變活性層的形態。 BDTSCl-TBO:IT-4F 器件的最高功率轉換效率 (PCE) 為 11.7%，與使用基於隨機森林算法的機器學習預測的 11.8% 的 PCE 一致。這項研究不僅提供了對新聚合物供體光伏性能的深入了解

，而且還提出了未明確納入機器學習算法的形態（堆積取向和表面能）的可能影響。於第三部分，為了理解下一代材料化學結構的設計規則提高有機光伏（OPV）性能。特別是在小分子受體的化學結構不僅決定了其互補光吸收的程度，還決定了與聚合物供體結合時本體異質結 (BHJ) 活性層的形態。通過正確選擇受體實現優化的OPV 元件性能。在本研究中，我們選擇了四種具有不同共軛核心的小分子受體——稠環核心茚二噻吩、二噻吩並茚並茚二噻吩（IDTT）、具有氧烷基-苯基取代的IDTT稠環核心、二噻吩並噻吩-吡咯並苯並噻二唑結構相同的端基，標記為 ID-4Cl、IT-4Cl、m-ITIC-OR-4Cl 和 Y7，與寬能帶高分子

PTQ10 形成二共混物元件。我們發現基於 Y7 受體的器件在所有二元混合物器件中表現出最好的光伏性能，功率轉換效率 (PCE) 達到 14.5%，與具有 10.0% 的 PCE 的 ID-4Cl 受體相比，可以提高 45%主要歸因於短路電流密度 (JSC) 和填充因子 (FF) 的增強，這是由於熔環核心區域中共軛和對稱梯型的增加，提供了更廣泛的光吸收，誘導面朝向並減小域尺寸。該研究揭示了核心結構單元在影響有源層形態和器件性能方面的重要性，並為設計新材料和優化器件提供了指導，這將有助於有機光伏技術的發展。最後，我們比較了具有 AD-A´-DA 結構的合成小分子受體——其中 A、A´ 和 D 分

別代表端基、核心和 π 價橋單元—它們與有機光伏聚合物 PM6 形成二共混物元件。 增加核苝四羧酸二亞胺 (PDI) 單元的數量並將它們與噻吩並噻吩 (TT) 或二噻吩吡咯 (DTP) π 橋單元共軛增強了分子內電荷轉移 (ICT) 並增加了有效共軛，從而改善了光吸收和分子包裝。 hPDI-DTP-IC2F的吸收係數具有最高值（8 X 104 cm-1），因為它具有最大程度的 ICT，遠大於 PDI-TT-IC2F、hPDI-TT-IC2F和 PDI-DTP-IC2F。 PM6:hPDI-DTP-IC2F 器件提供了 11.6% 的最高功率轉換效率 (PCE)；該值是 PM6:PDI-DTP-

IC2F (4.8%) 設備的兩倍多。從一個 PDI 核心到兩個 PDI 核心案例的器件 PCE 的大幅增加可歸因於兩個 PDI 核心案例具有 (i) 更強的 ICT，(ii) 正面分子堆積，提供更高的和更平衡的載波遷移率和 (iii) 比單 PDI 情況下的能量損失更小。因此，越來越多的 PDI 單元與適當的髮色團共軛以增強小分子受體中的 ICT 可以成為提高有機光伏效率的有效方法