112學年度 - 材料科學與工程學系

組別	題目	摘要	海報
1	退火氣氛及溫度對Mn2+:ZnGa₂O ₄之影響	本研究探討不同退火氣氛（如空氣、氮氣或還原氣體）及退火溫度對Mn²⁺摻雜ZnGa₂O₄發光性質的影響。樣品係以固態反應法合成，並經由X光繞射（XRD）、光致發光光譜（PL）及掃描式電子顯微鏡（SEM）進行結構與發光特性分析。結果顯示，適當的還原氣氛與退火溫度可提升Mn²⁺之發光強度，顯著影響其發光中心之形成與能階轉移。此研究有助於優化摻雜發光材料於光電元件之應用潛力。
2	利用常壓Mist-CVD製程在尖間石基板上進行ZnGa₂O ₄磊晶薄膜成長及其深紫外光偵測器應用之研究	1.背景與問題意識：現有深紫外光（UV-C）偵測器成本高、效能不佳； 2.設計目標：開發低成本、環保製程（Mist-CVD）來製備 ZnGa₂O₄ 薄膜，用於製作深紫外光偵測器
3	在石墨紙基板上鍍覆含硫無電鍍鎳膜並作為超級電容電極材料之研究	本研究旨在於石墨紙基板上鍍覆含硫之無電鍍鎳膜，以開發高效能之超級電容電極材料。採用無電鍍法於石墨紙表面沉積含硫鎳層，透過控制鍍液組成與鍍膜條件（如pH值、溫度與鍍鍍時間）以調整膜層厚度與微結構。樣品經掃描式電子顯微鏡（SEM）、能譜分析（EDS）及循環伏安法（CV）進行結構與電化學性質分析。結果顯示，適當含硫比例可提升導電性與比電容，表現出良好的儲能特性，顯示其在柔性儲能元件中具應用潛力。
4	靜電紡絲製備矽鈦基奈米纖維其配比變化對形貌及性質之影響	1.在本實驗中，添加酒精、DMF、聚乙烯吡咯烷酮（PVP，1,300,000 Mw）、以TEOS 作為前驅物溶液，將溶液以磁石攪拌機攪拌直至溶液充分混合無沉澱後，於後驅物加入鈦酸四丁酯及鹽酸攪拌至充分混合，放置於高溫爐進行熱處理以 400°C溫度來製備矽鈦基奈米纖維。通過掃描式電子顯微鏡和接觸角測試儀對熱處理後矽鈦基奈米纖維特性進行觀察分析。 2.實驗結果表明，在以TEOS 為矽源添加的矽鈦基樣品於熱處理後整體能維持其纖維狀，矽鈦基結構的樣品隨著配比不同纖維由平均 363.73nm 至 64.8 nm，由最後結果可得知其 TEOS 矽源均勻分散其親水性效果提升，本實驗以 TEOS 作為矽源的有效添加可在未來自潔材料等作為應用。
5	鎳摻雜鍶鐵氧化物鈣鈦礦結構超級電容電極之研究	本研究探討鎳摻雜鍶鐵氧化物（SrFe₁₋ₓNiₓO₃）鈣鈦礦結構應用於超級電容電極之性能優化。透過溶膠-凝膠法合成不同鎳摻雜比例（x = 0–0.3）之鈣鈦礦材料，並系統性分析其結構、形貌及電化學特性。 X射線繞射（XRD）與掃描電子顯微鏡（SEM）結果顯示，適量鎳摻雜（x = 0.2）可穩定鈣鈦礦相結構，並提升材料比表面積。電化學測試顯示，SrFe₀.₈Ni₀.₂O₃⁻δ電極在1 A g⁻¹電流密度下展現最高比電容（312 F g⁻¹），優於未摻雜樣本（218 F g⁻¹），且經5000次循環後容量保持率達92%。鎳摻雜有效調控電子結構與氧空位濃度，增強電荷傳輸與氧化還原活性。本研究證實鎳摻雜鍶鐵氧化物鈣鈦礦具備高能量密度（45.8 Wh kg⁻¹）與功率密度（2.5 kW kg⁻¹），可作為高效能超級電容電極材料之潛力候選。
6	FTO常壓電漿沉積氧化亞銅與二氧化鈦異質奈米結構於光電化學產氫之應用研究	地球長期存在的問題是不斷增長的能源需求，這導致資源的消耗有限，尤其是對化石燃料的過度依賴，對環境造成嚴重的問題。因此，各國正在積極發展綠色能源，如太陽能和氫能，這些是最有潛力的再生能源之一，以應對全球暖化、空氣污染和能源危機等挑戰。
7	以自製多孔碳微球改質美耐皿海綿用於海洋溢油吸附技術之研究	因應海洋原油/有機溶劑的洩漏汙染，本研究分別選用奈米碳管、石墨烯、活性碳及自製多孔碳微球附著於美耐皿海綿骨架上進行改質，並從中篩選出疏水性較佳(接觸角較大)的試片進行各項模擬海洋汙染性質測試(如：環境適應、壓縮性、重複吸附及油/水分離能力等)，評估自製試片應用於改善海洋汙染的可行性。
8	不同型態氧化鋅磊晶膜層在紫外光偵測元件應用之研究	1.氧化鋅(ZnO)寬能隙為3.3ev的半導體材料為II-VI 族纖鋅礦，優點為對可見光不敏感無須額外的濾光片即可進行紫外光選擇性量測。結構、晶格常數及能隙大小皆與目前主要的藍光發光二極體材料-氮化鎵(GaN)相似，其激子束縛能高達60meV可激發出更高效率的雷射光，做為LD和LED的光電材料。較高的激子束縛能使氧化鋅比氮化鎵更具備穩定、高效能固態發光材料的優勢雲母基板成本低，採用柔性雲母可將元件用於可撓式穿戴產品中。 2.雲母基板與氧化鋅磊晶薄膜間的凡德瓦作用力使兩者間晶格匹配度限制降低，因此可將氧化鋅膜層轉移至矽基板上。因凡德瓦鍵的關係，所以將雲母劈裂去除變薄的雲母呈現可撓式、彈性的特性為柔性基板，作可撓式的應用。
9	硫化銅薄膜之摻雜及熱處理條件對薄膜性質之影響研究	1. 對製備出的硫化銅薄膜之形貌、結構跟電性及光性進行分析和量測，找出其最佳參數。 2. 以薄膜可見光穿透率達到70%、薄膜電阻率達到1x10^-2 (Ω-cm)為目標
10	靜電紡織製備PMMA/PVP進行不同配比觀察其纖維形貌靜電紡織製備PMMA/PVP進行不同配比觀察其纖維形貌	本研究以聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methyl methacrylate)，PMMA）和聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone，PVP）為主要材料，利用靜電紡絲技術製備PMMA/PVP複合纖維，了解配比對製備過程和結果的影響，並對其形貌進行觀察。
11	以磁性智慧複合奈米粒子萃取癒傷組織分化根中人參皂苷Rb1及其治療心肌細胞的缺氧損傷	本研究以磁性智慧複合奈米粒子作為萃取材料，提取癒傷組織分化根中之人參皂苷Rb1，並探討其對心肌細胞缺氧損傷之保護作用。文獻指出，人參皂苷Rb1具有調節細胞膜離子通道（Na⁺、K⁺、Ca²⁺）、清除自由基、抑制氧化壓力與細胞凋亡等功能，能有效減少心肌缺血/再灌注損傷與發炎反應。以Molecular Biology Reports發表之糖尿病大鼠模型為例，證實Rb1可顯著降低心肌損傷。本研究整合奈米材料與細胞治療策略，期望發展新穎心肌損傷防護應用。
12	以導熱性陶瓷取代銅原料製作無銅環保磨擦材料	本研究使用高導熱性陶瓷粉末(氮化硼、碳化矽、氮化鋁及氮化矽)，取代商用NAO磨擦材料中的銅原料製作無銅環保磨擦材料，探討各試片在機械、熱傳導、磨潤性質等方面的表現，並評估其應用在煞車系統中的可行性。
13	高功率雷射參數及精簡化之熱處理程序對新型析出強化型銅合金銲接修補特性影響	由於銅合金本身因素(熱傳導係數大、高反射率) ，過去會進行銲前熱處理，為了克服上述因素，本研究將簡化修補程序(免於銲前熱處理、預熱)，採用高功率 CO2 LASER 並簡化銲後熱處理程序進行討論。分析有無銲前熱處理及銲後熱處理各階段之： (1)微組織觀察：包含銲道(WFZ)、熱影響區(HAZ)、母材(PM) (2)熱物性質：DSC分析 (3)機械性質：硬度測試、拉伸測試
14	鈦板之常壓電漿及水熱電渡製二氧化鈦與常壓電漿沉積氧化亞銅異質奈米結構於光電化學產氫之應用研究	1. 二氧化鈦具有穩定的化學性質，絕大部分情況下不會與化學藥劑起化學反應，而且二氧化鈦能隙在3.2 eV，屬於N型半導體，具有還原電位。此階段使用水熱法，其優點為反應時間短、符合經濟需求及對於面積也較無受限。 2. 使用銅氧化物當作P型半導體，形成NP異質結構，使兩者的自由電子相互轉移，進而產生內建電場，並有效的將電子-電洞對分離。此階段使用自製的常壓電漿鍍膜系統，其優點為低成本、方便操作及高整合性。
15	鑭系氧化物薄膜之摻雜與硒化處理及其性質研究	透明導電氧化物(TCO)薄膜，指的是平均可見光穿透率(>80%)、能隙(>3.1eV)，且具低電阻率(＜10^-4 Ω-cm)的薄膜。目前於太陽能電池、平面顯示器、有機發光二極體…等科技產品之中都可以看到TCO的身影，但目前常見的TCO材料大部分為n型半導體，故想嘗試製備高性能p型透明導電薄膜。