大學學術追求卓越發展計畫大學學術追求卓越發展計畫分項計畫 A2

機 能 性 分 子 及 薄 膜 材 料 之 製 作 及 應 用 研 究Synthesis and application of functional molecular and thin-film

materials

分項計畫主持人：鄭建鴻教授

參與教授：黃國柱教授 季 昀教授韓建中教授 趙桂蓉教授陳秋炳教授 葉君棣教授劉瑞雄教授

磷光電致發光材料磷光電致發光材料新分子型有機電致發光材料新分子型有機電致發光材料新有機金屬電致發光材料新有機金屬電致發光材料白光元件白光元件新的高分子型發光材料及其元件新的高分子型發光材料及其元件金屬氧化物薄膜的製作及應用研究金屬氧化物薄膜的製作及應用研究金屬及金屬氧化物奈米顆粒之研究金屬及金屬氧化物奈米顆粒之研究 孔洞性分離膜的研究孔洞性分離膜的研究

磷光電致發光材料磷光電致發光材料 高效率橘紅色發光材料銥 -2 及銥 -4

N

N

Ir(acac)

2

R

N

N

Ir

2

N

N

R

DBQ: R = HMDQ: R = Me

N

N

Ir

2

Cl

Cl

Hacac, Na2CO3

Ir(DBQ)2(acac): R = HIr(MDQ)2(acac): R = Me

R R

2-ethoxyethanol

120 oC, 24 hr

2-ethoxyethanol

reflux 10_12 h

IrCl3 nH2O

Publication: J. P. Duan, P. P. Sun and C. H. Cheng, Adv. Mater. 2003, 3, 224.

Ir ComplexIr Complex UV abs (nm)UV abs (nm) PLPLmaxmax (nm) (nm)

銥銥 -2-2 Ir(DBQ) Ir(DBQ)22(acac)(acac) 250, 370, 440, 530250, 370, 440, 530 618618

銥銥 -4-4 Ir(MDQ) Ir(MDQ)22(acac)(acac) 250, 370, 440, 530250, 370, 440, 530 608608

鄭建鴻實驗室

Device Performance based onDevice Performance based on 銥銥 -2 and -2 and 銥銥 -4-4

Device B: Device B: Max. External Quantum Efficiency: 11.9 %Max. External Quantum Efficiency: 11.9 %Max. Brightness: 65042 cd/mMax. Brightness: 65042 cd/m22

Max. Current Efficiency: 23.3 cd/AMax. Current Efficiency: 23.3 cd/ACIE(x,y): (0.62, 0.38) CIE(x,y): (0.62, 0.38) max: 610 nmmax: 610 nm

Device M:Device M:Max. External Quantum Efficiency: 12.4 %Max. External Quantum Efficiency: 12.4 %Max. Brightness: 58156 cd/mMax. Brightness: 58156 cd/m22

Max. Current Efficiency: 26.2 cd/AMax. Current Efficiency: 26.2 cd/ACIE(x,y): (0.60, 0.39) CIE(x,y): (0.60, 0.39) max: 606 nmmax: 606 nm

鄭建鴻實驗室

高效率紅色發光材料銥高效率紅色發光材料銥 -6-6 及銥及銥 -15-15

20 吋主動式頂部發光全彩 OLED ----2003 年 3 月 12 日 by CMO

1.“ 發光元件及銥錯合物”中華民國專利申請案號 92120909 。2.“ 銥錯合物在有機電致發光顯示器的應用”技轉于奇美電子 (2003) 。

銥 -15

效率效率 12.6 %12.6 % 及及 18.518.5 燭光燭光 // 安培安培

鄭建鴻實驗室

CIE Coordinates of Iridium-BasedDevices

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 0.2 0.4 0.6 0.8X

Y

CIE coords

CRT coords.

10 nm spacing

white (r=g=b)Ir(DBQ)2(acac)

Ir(MDQ)2(acac)

Ir6

Ir15

520

560

600

480

鄭建鴻實驗室

新型銥錯合物磷光發光材料新型銥錯合物磷光發光材料 [Ir(AP)[Ir(AP)22(acac)](acac)]

N

Ir(acac)

2

N

Ir(acac)

2

N

Ir(acac)

2

CF3

(PEP)2Ir(acac) (PETP)2Ir(acac)(NEP)2Ir(acac)

NIr(acac)

2

(MPEP)2Ir(acac)

Me

N

Me

Ir

2

O

O

(PP)2Ir(acac)

PL: 616 nm PL: 617 nm PL: 610 nm PL: 616 nm

PL: 536 nm

N

Ir(acac)

2

N

Ir(acac)

2

NIr(acac)

2

CH3

(PEQ)2Ir(acac) (MPEQ)2Ir(acac) (PEIQ)2Ir(acac)

PL: 638 nm PL: 634 nm PL: 664 nm

1. 中華民國專利申請案號 92120288, 美國日本韓國專利申請中。 2. C. –H. Cheng, B. M. J. S. Paulose, D. K. Rayabarapu, J. -P. Duan, Adv. Mater. 2004 (in press).3. C. –H. Cheng, B. M. J. S. Paulose, D. K. Rayabarapu, J. -P. Duan, Adv. Mater. 2004 , accepted.

鄭建鴻實驗室

(PETP)(PETP)22Ir(acac) Ir(acac) 結構圖結構圖

N

Ir(acac)

2

CF3

鄭建鴻實驗室

Device[b] turn-onvoltage

[V]

ext

[%, V]

L[cd/m2, V]

c

[cd/A, V]

p

[lm/W, V]

em

[nm]

CIE, 8 V(x, y)

A 5% (PP)2Ir(acac) 3.0 9.6, 7.0 84000, 12.5 39.3, 7.0 17.7, 7.0 534 (0.36, 0.61)

B 7% (PP)2Ir(acac) 2.7 10.6,6.0 80900, 12.0 43.9, 6.0 25.2, 5.0 534 (0.36, 0.61)

C 9.7% (PP)2Ir(acac) 2.7 8.7, 7.5 86000, 12.5 36.2, 7.5 16.3, 6.5 534 (0.36, 0.62)

D 7% (PEIQ)2Ir(acac) 3.7 3.2, 7 6804, 14 1.7, 7 0.85, 6 652 (0.67, 0.30)

E 7%(NEP)2Ir(acac) 3.0 5.6, 7.5 34000, 13.0 17.0, 7.5 8.0, 6.5 580 (0.51, 0.49)

F 6.7% (PEP)2Ir(acac) 3.2 4.0, 7.5 24400, 13.5 9.7, 7.5 4.4, 6.5 596 (0.57, 0.43)

G 7% (PEQ)2Ir(acac) 3.4 7.2, 8.0 26435, 15 9.2, 8 3.7, 7 624 (0.66, 0.33)

H 5% (PETP)2Ir(acac) 3.8 7.4, 7.0 34500, 13.5 16.6, 7.0 7.8, 6.5 598 (0.59, 0.40)

I 5% (MPEQ)2Ir(acac) 3.5 4.5, 8 20587, 16 6.1, 8 2.65, 6 618 (0.65, 0.34)

[a] The data for external quantum efficiency (ext), brightness (L), current efficiency (c) and power efficiency (p) are the maximum values of the device. [b] The structure for devices A-D: NPB (30 nm)/Ir:CBP (x%, 30 nm)/BCP (10 nm)/Alq (40 nm); for devices E-G: TCTA (30 nm)/Ir:CBP (x%, 30 nm)/BCP (10 nm)/Alq (40 nm); for device H-I: NPB (30 nm)/Ir:CCP (5%, 30 nm)/BCP (10 nm)/Alq (40 nm).

Device PerformanceDevice Performance

鄭建鴻實驗室

EL spectra of devices based on EL spectra of devices based on [Ir(AP)[Ir(AP)22(acac)](acac)]

Wavelength (nm)

300 400 500 600 700 800

EL

Inte

nsi

ty (

no

rmal

ized

)

0.0

0.5

1.0

(PP)2Ir(acac): 534 nm

(NEP)2Ir(acac): 580 nm

(PEP)2Ir(acac): 596 nm

(PETP)2Ir(acac): 602 nm

(PEQ)2Ir(acac): 624 nm

(MPEQ)2Ir(acac): 620 nm

(PEIQ)2Ir(acac): 652 nm

鄭建鴻實驗室

高效率磷光發光材料銥高效率磷光發光材料銥 --piqpiq 衍生物衍生物

N

IrO

O

F F

N

X

IrO

O

F

2

X = H, 88 %Ir(1-p-5Fiq)2(acac) (3)X = F, 85 %Ir(1-Fp-5Fiq)2(acac) (4a)

Ir

N

X

O

OIr

N

F

Ir(4Fp-iq)3 (2b) (21%)

2

X = H, 28 %Ir(piq)2(acac) (1)X = F, 53 %Ir(4Fp-iq)2(acac) (2a)

2

Ir(F2p-iq)2acac (2c)

3

NIr

O

O

F

F F 2

N

Ir(acac)

X

N

Ir(acac)

F F

N

Ir(acac)

F

F

2

X = H (5)

2 2

X = CF3 (6a)

Ir(3-piq)2(acac)

Ir(3-CF3piq)2(acac)

Ir(3-mF2piq)2(acac) (6b) Ir(3-F2piq)2(acac) (6c)Ir(1-F2p-5Fiq)2(acac) (4b)

劉瑞雄實驗室

Publication: Su, Y. J.; Huang, H. L.; Li, C. L.; Chien, C. H.; Tao, Y. T.; Cjou, P. T.; Datta S.; Liu, R.-S. Adv. Mater. 2003, 15, 884.

新分子型有機電致發光材料新分子型有機電致發光材料多環芳香族藍色發光材料多環芳香族藍色發光材料

[CuPc (10 nm)/NPB (50 nm)/TBPT (30 nm)/TPBI (40 nm)/Mg:Ag]: 外部放光效率 ~5.9 % ，電流效率 : 7.4 cd/A ，最大亮度 ~45000 燭光，放光波長為 470 nm1.“ 芳香族化合物及有機發光二極體”，中美日韓四國專利申請中。

2. H.-T. Shih, C.-H. Lin, H.-H. Shih, and C.-H. Cheng, Adv. Mater. 14, 1409 (2002). 鄭建鴻實驗室

BPP BPBP

TPTTBPT

BPTTT

TP

S

BTP

DMPPP

Wavelength / nm

300 400 500 600 700

Inte

nsi

ty /

nor

mal

ized

0.0

0.5

1.0 Uv-vis absorption spectrumof DMPPP in dichloromethanePL spectrum of DMPPPin dichloromethame (1x10-5 M)PL spectrum of DMPPP filmEL spectrum of device E

CuPc (10 nm)/NPB (50 nm)/DMPPP (30 nm)/TPBI (40 nm)]

DMPPP

鄭建鴻實驗室

Current Density / (mA/cm2)0 100 200 300

Cu

rren

t E

ffic

ien

cy /

(cd

/A)

0

2

4

6

Bri

ghtn

ess

/ (cd

/m2 )

0

5000

10000

15000

20000

Current Efficiency vs Current Density for device DCurrent Efficiency vs Current Density for device EBrightness vs Current Density for device DBrightness vs Current Density for device E

Device D: [CuPc(10 nm)/NPB (50 nm)/BPP (30 nm)/TPBI (40 nm)]Device E :[CuPc (10 nm)/NPB (50 nm)/DMPPP (30 nm)/TPBI (40 nm)]

BPP

DMPPP

鄭建鴻實驗室

高效率綠色發光材料高效率綠色發光材料

NN NN NN NN

-NPA -NPA TPA PPA

9,10-diaminoanthracene9,10-diaminoanthracene

Publication: Yu, M. -X.; Duan, J. P.; Lin, C. –H.; Cheng, C. –H.; Tao, Y. -T.; Chem. Mater. 2002, 14, 3958.

鄭建鴻實驗室

鄭建鴻實驗室

High Efficiency Fluorescent Material High Efficiency Fluorescent Material ITO/m-MTDATA (10 nm)/NPB (30 nm)/TNB02 (20 nm)/TPBI

(10 nm)/Alq3 (30 nm)/Mg:Ag (55 nm)

Wavelength (nm)

300 400 500 600 700 800

No

rmal

ized

In

ten

sity

(a.

u.)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

5V CIE (0.15, 0.10) 7V CIE (0.15, 0.09) 9V CIE (0.15, 0.08)11V CIE (0.15, 0.08)13V CIE (0.15, 0.08)

Current Density (mA/cm2)

-200 0 200 400 600 800 1000

Qu

an

tum

Eff

icie

nc

y (%

)

0

1

2

3

4

5

6

H-3

N B

TNB02

陳秋炳實驗室

e+e-

Charge Transport in AlQCharge Transport in AlQ33

Effective Contact: Q-Q of LUMO

陳秋炳實驗室

新有機金屬電致發光材料新有機金屬電致發光材料

鄭建鴻實驗室Publication: 1. P. P. Sun, J. P. Duan and C. H. Cheng, Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 792. 2. J. P. Duan, P. P. Sun, J. J. Lih and C. H. Cheng, Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 683.

N NN N

N NKBr, 90 oC, 4 h

H2SO4, HNO3

O O NH2

NH2

NN

65-85 %

EtOH, reflux, 5-10 h

N

N

N

N

N

N

N

N

R R1

R2

PyPhen: R = HMPP: R = CH3

DPPz: R1, R2 = HMDPz: R1 = CH3, R2 = HDDPz: R1, R2 = CH3

N

N

N

N

BDPz

Europium ComplexesEuropium Complexes

UV and PL Spectra of Europium ComplexesUV and PL Spectra of Europium Complexes

N

N O

OCF3

S

Eu

OO

F3C S

TTA

EuCl3NEt3

N N

N

N

NN

3

+ +EtOH, 50 oC

3-5h

3

75-82 %

Eu-PyPhen: Eu(TTA)3(PyPhen)Eu-MPP: Eu(TTA)3(MPP)Eu-DPPz: Eu(TTA)3(DPPz)Eu-MDPz: Eu(TTA)3(MDPz)Eu-DDPz: Eu(TTA)3(DDPz)Eu-BDPz: Eu(TTA)3(BDPz)

鄭建鴻實驗室

鄭建鴻實驗室

4000 3500 3000 2500 2000 15000.13

0.14

0.15

0.16

0.17

H2O

2274.364

N

OD

D D

D

D

D

D

T

rans

mitt

ance

Wavelength(cm-1)

d-8-hydroxy quinoline

黃國柱實驗室

X-ray of d-AlqX-ray of d-Alq

N

N

N

O

O

OAl

D

D D

D

D

DD

DD

DDD

D

D

D D

D

D

黃國柱實驗室

-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16-100

0

100

200

300

400

500

600

700

N

NN

O O

O

Al

B

right

ness

,Cd/

m2

Voltage,V

d-Alq3

Alq3

ITO/CuPc/NPB/d-Alq/Mg:AgITO/CuPc/NPB/d-Alq/Mg:Ag

黃國柱實驗室

白光元件白光元件

Wavelength / nm

300 400 500 600 700 800

Inte

nsi

ty /

nor

mal

ized

0.0

0.5

1.05 V 6 V 8 V 10 V 12 V 15 V

NPB(50nm)/Yu35(2%):Alq(5nm)/Alq(7nm)/BTP(10nm)/TPBI(40nm)/Mg:Ag

CIE(1931) ( x , y )

5 V (0.34, 0.33)6 V (0.34, 0.33)8 V (0.33, 0.33)10 V (0.33, 0.33)12 V (0.32, 0.32)15 V (0.31, 0.31)

E.Q.E = 1.6 (6.0 V)Vto = 3.2 V(cd/A)max = 3.8 (6.0 V)(lm/W)max = 2.2 (5.0 V)

Lmax = 31842 cd/m2

BTP

O

N

-NPBA

鄭建鴻實驗室

Wavelength / nm

300 400 500 600 700 800

Inte

nsi

ty /

nor

mal

ized

0.0

0.5

1.0

5 V 6 V 8 V 10 V 12 V 15 V

NPB(50nm)/Yu35(2%):Alq(6nm)/Alq(7nm)/BPP(10nm)/TPBI(40nm)/Mg:Ag

CIE(1931) ( x , y )

5 V (0.30, 0.32)6 V (0.30, 0.33)8 V (0.30, 0.34)10 V (0.30, 0.34)12 V (0.30, 0.34)15 V (0.30, 0.33)

E.Q.E = 2.41 (5.0 V)Vto = 3.0 V(cd/A)max = 5.71 (5.0 V)(lm/W)max = 4.02 (4.0 V)Lmax = 43672 cd/m2

BPP

鄭建鴻實驗室

4.75.1

5.8

3.7

3.12.9

Alq3MEH-PPV

Mg:AgITO

Device C

4.75.1

5.8

3.7

3.12.9

Alq3MEH-PPV

Mg:AgITO

Device D

2.7

6.2

TPBI

4.75.1

2.9

MEH-PPV

ITO

Device A Heeger’s result (1991) 1) Ca as cathode, ext ~1 %2) Al as cathode, ext ~0.001 %

2.9 (Ca)

4.3 (Al)

DeviceID

Thickness (nm) Vto

(V)Vdec

(V)

ext (%) Lum (cd/m2)

MEH-PPV TPBI Alq3at 100 mA/cm2

Max. ofext

at 100 mA/cm2

Max. of Brightness

B 60 -- -- 3.3 15.0 0.01 0.02 35 760C 60 -- 40 4.5 19.5 0.48 0.49 1350 12177D 50 10 40 3.8 22.0 0.81 0.81 2200 19283

4.75.1

5.8

4.3

3.12.9

Alq3

MEH-PPV60nm Al

ITO

Choi et al, (1998)Maximum brightness <100 cd/m2

50nm

4.75.1

5.8

4.3

3.12.9

Alq3

MEH-PPV70nm Al

ITO

Jin et al, (2000)Maximum brightness <100 cd/m2

82nm

Literature results

Device B

4.75.1

3.7

2.9

MEH-PPV

ITO Mg:Ag

新型高分子發光材料及其元件新型高分子發光材料及其元件

韓建中實驗室

Pani-MEA

4.7

5.1

5.8

3.7

3.12.9

3.4

4.9

Alq3

MEH-PPV Mg:AgITO

DeviceID

Structural difference

Vto

(V)

Vdec

(V)

ext (%) Lum (cd/m2)EL characteristics

max; CIE index at 8Vat 100 mA/cm2

Max. ofext

at 100 mA/cm2

Max. of Brightness

EWith

Pani-MEA(5nm)

4.1 20.5 0.64 0.64 1800 15022 581 nm; (0.54, 0.46)

F Without Pani-MEA

3.8 19.5 0.35 0.41 1000 12939 584 nm; (0.55, 0.45)

0 200 400 600 800

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8 Device E, ITO/Pani-MEA(5nm)/MEH-PPV(60nm)/Alq3(40nm)/Mg:Ag/Ag

Device F, ITO/MEH-PPV(60nm)/Alq3(40nm)/Mg:Ag/Ag

Quantum Efficiency-Current Density Characteristics of PLED Devices

Current Density (mA/cm2)

Ext

ern

al Q

uan

tum

Effi

cie

ncy

(%

)

韓建中實驗室

DeviceID

Structural difference

Vto

(V)

Vdec

(V)

ext (%) Lum (cd/m2)EL characteristics

max; CIE index at 8Vat 100 mA/cm2

Max. ofext

at 100 mA/cm2

Max. of Brightness

GWith

Pani-MEA(2nm)

4.3 19.0 2.10 2.15 7400 25724 522 nm; (0.28,

0.58)

H Without Pani-MEA

3.3 16.5 1.01 1.09 3450 17976 522 nm; (0.27,

0.58)

Pani-MEA

4.7

5.7 5.8

3.7

3.1

2.6

3.4

4.9

Alq3NPB Mg:AgITO

0 200 400 600 800

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5 Device G, ITO/Pani-MEA(2nm)/NPB(60nm)/Alq

3(70nm)/Mg:Ag/Ag

Device H, ITO/NPB(60nm)/Alq3(70nm)/Mg:Ag/Ag

Ext

ern

al Q

uan

tum

Effi

cien

cy (

%)

Current Density (mA/cm2)

Quantum Efficiency-Current Density Characteristics of OLED devices

韓建中實驗室

金屬氧化物薄膜的製作及應用研究金屬氧化物薄膜的製作及應用研究

Formula Mp.(ºC) TG/DTA(%) Yield(%) Sublimation condition

Ru-A4 Ru(nbd)(tmhd)2 126 99.6 60 65 ºC /139 mtorrRu-A5 Ru(nbd)(tfac)2 67,90,110 96.7 45 60 ºC /140 mtorrRu-A6 Ru(nbd)(hfac)2 82 97.0 55 45 ºC /150 mtorr

RuA4

RuA5

RuA6

釕金屬前驅物合成釕金屬前驅物合成

季昀實驗室

Thickness : 280 nmResistivity : 15.7 µΩ-cm

Composition : Ru : 98.2 / O : 1.8%

釕金屬薄膜化學氣相沉積釕金屬薄膜化學氣相沉積　　利用新型釕金屬前驅物進行化學氣相沉積實驗，選擇混合氣（氮氣98%; 氧氣 2% ）為載流氣體的條件下，我們可以在溫度 275~400º Ｃ的範圍區間，進行釕金屬薄膜的沉積。其中，在相對低溫 300º Ｃ時，薄膜在電性、純度及沉積速率上有最好之表現。

RuA6

OO

OO

Ru

Thickness : 160 nmResistivity : 17.8 µΩ-cm

Composition : Ru : 97.4 / O : 2.6%

RuA4

F3C

O CF3

O

CF3O

F3C

O

Ru

季昀實驗室

CF3CF3

ONa NH

CF3CF3

ONa N

CuCl2THF, r.t

18 hours1.1 2

OCu

NH

F3C CF3

O

NH

CF3F3C

OCu

N

F3C CF3

O

N

CF3F3C

Mp.(ºC)

TG/DTA(%) Yield(%) Sublimation condition

3 154 98.9 79 110 ºC /700 mtorr4 122 99.4 80 90 ºC /700 mtorr

銅金屬前驅物之合成銅金屬前驅物之合成

(3)

(4)

季昀實驗室

275 。 C

TD (oC) Thickness (Å)

Resistivity (-cm) Composition(at.%)

275 1360 4.9 Cu 98.5; C <1; O<1

300 2320 8.7 Cu 98.1; C<1; O 1.2

325 5510 26.7 Cu97.8; C<1; O 1.8

P : 1.8 torrTs : 80 oCRxn gas: O2(2%) / Ar 15sccm

300 。 C 325 。 C

銅金屬薄膜化學氣相沉積銅金屬薄膜化學氣相沉積

季昀實驗室

Preparation of cobalt oxides of different oxidation states andPreparation of cobalt oxides of different oxidation states andcharacterization by Temperature Programmed Reduction characterization by Temperature Programmed Reduction

Temperature / K

Hyd

rog

en

con

sum

ptio

n

3.08

3.00

2.67

2.02

Co2O3 · xCoO2

Co2O3

Co3O4

CoO

NH/NCo

R1

R2

R2

R3

R3

R3

R4

R4

R4

R4

100 μmol g‧ -1 K‧ -1

300 400 500 600 700 800

Rev. Adv. Mater. Sci.5 (2003) 41, Sensors and Actators B 96, (2003) 596葉君隸實驗室

金屬及金屬氧化物奈米顆粒之研究金屬及金屬氧化物奈米顆粒之研究

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 2 4 6 8 10

Particle size of Pd/ nm

Effect of particle size of Pd on its chemical activityEffect of particle size of Pd on its chemical activity

Qi (

H2)

/ k

Jmol

-1

葉君隸實驗室

(heat of hydrogen adsorption)(heat of hydrogen adsorption)

孔洞性分離膜的研究孔洞性分離膜的研究A. 片型氧化鋁超濾膜支撐的微孔洞 MFI 分離膜 以烘箱水熱方式，預先合成奈米級的 MFI 沸石膠體為晶種，再將之披覆於商用氧化鋁超濾膜上，來製備呈連續性的沸石透膜。此透膜於 CO2 超臨界流體的系統中回收 CO2 之用，對於 caffeine 的分離可達到 > 90 % 之排除率。

B. 管型氧化鋁支撐的 MFI 分離膜 在商業用的氧化鋁陶瓷管基材上製備 MFI 沸石膜、中孔洞氧化矽膜、MFI 沸石及中孔洞氧化矽複合膜等三類不同的薄膜，並使之應用於超臨界流體二氧化碳及咖啡因的分離上。本研究是以市售薄膜管做為基材，在薄膜管內層塗佈上一層及兩層孔徑約 0.

5 nm 之 microporous 材質 (silicalite) 或 mesoporous 及 microporous silica 材質進行分離實驗，結果顯示薄膜吸附咖啡因是薄膜分離之主要機制。

趙桂蓉實驗室

C. 中孔洞二氧化矽低界電薄膜 我們提出以旋轉塗佈的方式將含 P123 高分子有機模板分子及改質劑 T

MCS 的二氧化矽前驅溶液沉積於矽晶片上，經烘烤、鍛燒得到中孔洞二氧化矽薄膜。鍛燒後薄膜的吸水問題，可由調整改質劑在前驅液中的濃度及前驅液的老化時間來改善，使薄膜具有穩定的 1.7 至 2.1 低的介電常數。有應用於 IC 製程中作為隔電層材料的潛力。中孔洞薄膜機械強度、介電常數與孔洞性質的關係 使用薄膜 X 光繞射分析其孔道排列結構及對稱情形。用 X 光反射光譜法分析膜厚、密度及空隙度，以氪氣吸附分析其孔洞平均大小及孔洞體積。發現當孔隙度增加時，介電常數會降低，但機械強度也會降低。此關係對中孔洞薄膜在應用上的控制非常重要。微孔洞及中孔洞薄膜孔洞性質的分析方法建立 以 Kr 等溫吸附測薄膜的孔洞直徑及其分佈，還有薄膜的孔隙度。同時與 X 光反射法得到的孔隙度數值相比較。建立了薄膜孔洞性質特別是中孔洞的分析方法。另以同步輻射 X 光繞射分析在陶瓷管基材上的微孔洞沸石薄膜。用此等方法可監測薄膜的性質。 趙桂蓉實驗室

B. MFI/meso-SiO2/Al2O3

800 nm pore α-Al2O3

macroporous α-Al2O3

7 mm

10 cm

10 mm

200 nm pore α-Al2O3

MFI or mesoporous SiO2

C. Ultra-low k material

Electrical characterization

• Leakage current density < 1E-7 at 2 MV/cm.

• Capacitance < ~20 pF

k ~ 1.5

Meter

PVD-Al dots

Low-k film

p-Si substrate

趙桂蓉實驗室

四年計畫執行總成果四年計畫執行總成果 年度成果項目 類別

89年度 90年度 91年度 92年度 合計

人才培養及引進

研究生 (人數 ) 8 10 14 16 48

研究人員 (人數 ) 0 2 2 2 6

教授 (人數 ) 0 0 0 0 0

論文發表數及引用數

SCI發表數 24 39 38 69 170

引用數 195 274 172 83 724

SSCI發表數 0 0 0 0 0

引用數 0 0 0 0 0

EI發表數 0 0 0 0 0

引用數 0 0 0 0 0

國際研討會

舉行 場次 0 0 0 0 0

參與場次 0 3 1 0 4

人數 0 5 1 0 6

其他(依領域或計畫特性呈現，例如專書、智財權『含專利等』、研究報告、技術轉移、實驗室服務、資料庫、產學業界合作等 )

專利申請：3 項實驗室服務： 3 項金額141 萬

專利申請：7 項；

技術轉移輸出 2 項共 3

00 萬

專利申請專利申請“Self-Reducible Copper (II) Source Reagents for Chemical Vapor Deposition of Copper Metal”, Y. Chi, U. S. Patent No. US 6,369,256 B1 (2002).

“CoO as sensing material for CO sensor”, Yeh, C. T., Patent to Republic of China (2002).

“芳香族化合物及有機發光二極體”，鄭建鴻，中華民國專利申請案號 91123869 。“使用芙化合物作為電洞注入修飾層或電洞傳遞層的有機發光二極體”，鄭建鴻，中華民國專利申請案號 92110212 。“含有新穎銥錯合物作為磷光發光體的有機發光二極體”，鄭建鴻，中華民國專利申請案號 92120288 。“發光元件及銥錯合物”，鄭建鴻，中華民國專利申請案號 92120909 。“銥錯合物發光材料以及有機發光二極體元件”，鄭建鴻，中華民國專利申請案號 92132297 。“Aromatic Compounds and Organic Light-Emitting Diodes”, Cheng, C. H., US Patent filed 2003/4/17, filing number 10/417252; JP Patent filed 2003/5/20, filing number 2003-141967; Korea Patent 2003/5/20, filing number 10-2003-0031880.

•

技術轉移技術轉移

紅色磷光發光材料銥 -6 及銥 -15 之技術 : 2003 年轉移於奇美電子。綠色銥金屬磷光發光材料之技術 : 2003 年轉移於奇美電子。