研究方向：
1.鐵電材料與鐵電記憶體
2.奈米檢測技術
3.奈米粒子/薄膜合成與自組裝
4.奈米晶體記憶體

研究成果：
下一世代非揮發性記憶體中，鐵電記憶體運作的核心材料：鐵電材料，擁有許多獨特的特性，吸引了人們的研究興趣，也成為我們近年來主要研究的方向。鐵電材料擁有包括鐵電特性、壓電特性、焦電特性以及電光特性等等獨特的性質，利用這些特性，鐵電材料可以有多方面的應用。除了非揮發性記憶體(鐵電特性)之應用外，還包括：動態隨機存取記憶體(高介電常數)，熱敏電阻、濕度及氣體偵測器(導電陶瓷)，壓力感測元件、加速儀、微馬達及微幫浦等元件(壓電特性)，濾色元件顯示器、影像儲存元件以及光閘等元件(電光特性)，室溫紅外線偵測器(焦電特性)等等。鐵電陶瓷應用的範圍越來越廣，上述應用僅為其中的一部份，但均為高科技、高附加價值之關鍵性產品，因此，鐵電材料實具有深入研究的價值。此外，金屬氧化物材料一般具備有高穩定性、高擴散阻絕性以及高介電常數特性，尤其是擁有高介電常數之金屬氧化物，具備在閘極介電層應用上的潛力，因此吸引眾多學者投入研究。近年來，我們將研究目標專注在這兩個方向，分別為 (1) 鐵電材料研究，與(2) 金屬氧化物研究。


研究成果如下：

1. 探討黏著層對於鐵電記憶體電容結構特性的影響：一般鐵電電容結構中最常見的電極結構為Pt/Ti，其中鉑是電極而鈦金屬則是作為黏著層使用，用以幫助鉑與下方基材的附著性。但以鈦為黏著層的鐵電電容結構中，鉑電極層(晶粒尺寸 ~150nm)部分區域會發生再結晶現象，並形成一層奈米鉑層(30~40nm, 晶粒尺寸 5~10nm)，此奈米鉑層的形成與鈦的擴散與氧化有關，擴散進入鉑晶界的鈦與自外向內擴散的氧結合後體積快速膨脹，並造成鉑金屬的變形，這個過程發生於熱製程環境中連帶引發鉑局部再結晶現象。
2. 超薄鉭晶種層對SBT鐵電薄膜特性的改善：近幾年來，在眾多的鐵電材料中，鉭酸鍶鉍(SrBi2Ta2O9, SBT)因為具有抗疲勞特性，因而成為鐵電記憶體中鐵電薄膜層的極佳選擇，不過SBT的極化值大小仍嫌不足，因此成為鐵電薄膜研究者力求改進的目標。我們研發出一種鐵電記憶體結構，藉由加入一層超薄(< 1 nm)鉭晶種層，可以改善鐵電薄膜的微觀結構，進而大幅提高鐵電薄膜極化特性，並降低鐵電材料的結晶溫度。
3. 掃描電容顯微鏡技術分析鐵電域特性：瞭解鐵電材料特性是有效應用鐵電材料的基礎，而鐵電材料的重要特性大多與材料中鐵電域的行為有關，因此瞭解鐵電域行為與結構，成為控制鐵電材料特性的關鍵。這幾年來我們成功發展以掃描電容顯微鏡(Scanning capacitance microscope, SCM)觀測鐵電域結構的技術，藉由分析材料的微分電容訊號，可分辨鐵電材料的正、負鐵電域分佈，因此描繪出鐵電域結構；此外，利用定點量測方式可取得微區訊號，依此獲得奈米尺寸的鐵電域翻轉特性，這個技術對於鐵電材料特性研究有很大的幫助。