研究概況

目前電機學群的發展重點包括:自動控制電力計算機科學醫學工程光電電波通信及訊號處理奈米電子積體電路設計電子設計自動化,各教師的研究工作亦分別在以上十組的實驗室中進行。

自動控制

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控制組早年的發展重點偏重於馬達、機器人等的控制。經過多年來的演化,目前的研究多元而且有趣,兼顧了理論與應用。屬於理論層面有學習式控制、類神經網路、多變數系統、廣義系統、資料融合、適應控制、非線性控制、強健控制、最佳化技術與原理、電腦整合製造系統、離散事件動態系統、決策法則、智慧型控制…… 等。屬於應用層面的包括飛行控制、肌肉運動控制、立體視覺、遙測譜像判讀、衛星定位、無人載具運動、航機導航、撓性機械臂控制、馬達速度控制、磁浮平台運動、 影像追蹤、自動駕駛儀設計、指向系統研製、雙軸炮座轉動控制、半導體製造自動化 與管理、網路控制與管理、航機排程、精密平台、硬碟機、防震平台、光碟櫃系統…… 等。本組現有七位專任教授:林巍聳、張帆人、傅立成、馮蟻剛、張時中、陳永耀和連豊力。兼任教授二位:郭德盛與林渝寰,兼任副教授一位:蔡銘昌。本組除了大學部之自動控制實驗室以外,還有五間研究所實驗室。分別為智慧型及精密運動控制實驗室、尖端控制實驗室、高等感測與電腦控制實驗室、控制與決策實驗室、以及網狀系統控制實驗室。本組研究生畢業後大多進入工業界從事實務工作,或是前往學術界從事理論 研究與教學服務。大學部同學對於控制工程有興趣者,可以選修控制系統、線性系統、信號與系統、系統工程、遙測原理……等課程,兼修控制實驗,再依興趣進一步選修研究所程度之課程。

    研究領域:
  • 線性、非線性及離散事件動態系統
  • 適應、強健、智慧等控制理論
  • 精密伺服控制在國防及工業上之應用
  • 機器人學與自動化工程
  • 遙測及全球定位技術
  • 彈性化網路住家、通訊網路及網路式系統等新興系統之智慧型自動化與控制

電力

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電力組目前主要研究領域有配電自動化、人工智慧在電力之應用、穩定度分析、電力防衛系統、電腦電驛、馬達控制及電力電子。主要實驗室有電力實驗室、配電自動化實驗室、電機控制實驗室、電力電子實驗室。碩士班學生二十餘人,博士班十餘人。本組對研究生要求理論分析與實作一樣重要,研究題目以實用性為主。

    研究領域:
  • 電力系統
  • 電機控制
  • 電力電子

計算機科學

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計算機組目前發展重點以電腦系統與網路為主軸,涵括先進網路技術、資訊勘測、行動通訊計算、資訊安全技術、即時微核心作業系統、嵌入式系統、自動驗證、智慧型系統、系統容錯技術、軟體可靠度、計算理論、積體電路設計與測試,乃至電腦音樂等等。研究實驗室有網際網路研究實驗室、網路資料庫實驗室、網路計算暨安全實驗室、高效能計算實驗室、人工智慧實驗室、軟體工程實驗室、分散式系統與網路實驗室、電子設計自動化實驗室、計算理論實驗室、網路與系統實驗室、可靠性系統實驗室、自動驗證實驗室、系統階層合成實驗室、計算機科學實驗室等。此外,隨著電機資訊學院之成立,本組與資訊工程系所之合作互動日增,假以時日必有更大成就。

    研究領域:
  • 網際網路與多媒體系統
  • 平行與向量編譯程式
  • 計算機容錯
  • 計算機結構
  • 計算理論
  • 資料庫與資訊勘測
  • 行動計算
  • 網路安全與密碼學
  • 嵌入式即時系統

醫學工程

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醫工是醫療器材研發的原動力,也是生物醫學研究不可或缺的要因。醫工組發展方向主要有二: 醫學儀器與醫學影像。醫學儀器實驗室包括生物醫學信號實驗室,生醫光子實驗室,身心障礙科技實驗室以及醫療儀器實驗室。分別從事生物醫學信號處理,生醫光子信號與影像的處理模組,身心障礙科技以及醫學儀器系統的研發。醫學影像實驗室則包括核磁共振影像實驗室及超音波影像實驗室。研究重點在於醫用影像技術之改進及人體內重要新參數的量測等,使其應用更拓展至動物、植物、材料、食品科技及認知科學、語言學、心理學等人文科學上。並藉由產學合作計畫之實施,將學術研究成果落實在醫工領域產業技術之建立。將未來的微機電感測,光醫電子及微電子技術,配合智慧型的軟體開發,應用於生醫系統,將是前途無量而具良好的美景。近年來,生物資訊及醫學資訊成為新世紀科技發展的趨勢,醫工組也期望在此領域做出貢獻,透過與電子電路、CS 和 ICS 所跨所的合作,醫工組也能投入生物晶片、醫學資訊等相關研究。

    研究領域:
  • 生醫光子
  • 磁共振影像
  • 生醫超音波影像
  • 殘障者人機介面
  • 生物晶片
  • 生物物理

光電

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光電組自成立後,其發展方向配合我國光電科技發展重點、涵蓋光資訊、光通信、雷射光學及光子技術、光電量測、感測及控制、積體光學及元件、半導體雷射及光電子元件、非線性光學及其應用、光電工程在醫學上之應用等諸多領域。光電科技具有跨領域應用的特性,而電機系除了光電組外,還有從通訊到醫工等不同領域的九個研究組,因之光電組得以就近與其他組師生有密切的合作。光電組的研究主要於電機一館的深紫外光雷射實驗室、電機二館的積體光學實驗室及光電實驗室(一)(二)(三)(四)(五)(六)中進行。

    研究領域:
  • 光電半導體材料及元件
  • 光纖及波導光電材料與元件
  • 奈米光電材料及元件
  • 有機高分子發光元件
  • 生物醫電光學

電波

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電波組從一九五○年起從事電離層的觀測及研究工作,以支援軍用及民用短波廣 播電台之需求。一九七四年起開始進入數值電磁學的研究領域,日後並分別向其他相關電磁領域拓展。電波組目前共有十七位教授,從事的研究主題相當廣泛,包括:天線、傳輸線 、平面型波導、高速數位信號完整度設計、電磁數值分析、電路封裝、陶瓷元件、微波及毫米波電路設計、主動元件 分析及電路設計、電磁相容、光纖、微波成像、雷達目標辨識、逆散射及醫學應用、行動通訊系統及應用、電波傳播、無線通道傳播特性、智慧型天線系統、智慧型運輸系統等。 目前位於電機二館五樓的電波組實驗室,計有電磁研究實驗室( 包括原電波研究室及微波 無反射實驗室 )、微波與毫米波電路實驗室 (包括電路蝕刻室、電路板彫刻室、無麈室、機房、及綜合量測區)、電磁模擬實驗室、無線通訊實驗室,規模完備,設備齊全,已具有相關研究領域的國際水準。

電波組目前為國內相關研究領域的頂尖團隊。近年來透過整合型計畫、電信國家 型計畫、追求卓越計畫的執行,教授們及其指導的研究生群已逐步建立良好的合作互動模 式。將電波組整體的研究能量、學術貢獻及聲望提升到國際一流的水準,並訓練學生使其 具備適應未來快速多變環境的能力,則為電波組教授共同努力的目標。

    研究領域:
  • 微波與毫米波晶片、電路、發射/接收模組及天線
  • 微波散射及成像
  • 室內無線通訊頻道特性量測及傳播模擬
  • 微波量測及校準技術

通信及訊號處理

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通信計算機組教學與研究目標一方面在於使學生建立紮實的基礎學問,另一方面則廣博學生之知識,寬闊學生之視野。目前本組研究領域均屬通訊及信號處理之尖端領域,包括光纖通訊系統(光學通訊實驗室,含光纖傳輸特性、同調光纖通信系統、光纖區域網路、系統模擬等)、無線通信(無線通訊實驗室,含無線電傳播模式之建立及模擬、傳輸技術及系統、個人通信網路架構、行動通信系統、保密通信系統、衛星及太空通信等)、通訊理論及編碼技術(通訊系統實驗室,含消息理論、數位調變技術、編碼及保密技術、同步技術、展頻通信技術等)、高等網路技術(電腦通訊實驗室、通訊系統實驗室,含整合通信協定設計及交換技術、多速率/多媒體交換架構、多網路連接架構資訊安全性及網路效率之探討、光交換技術等)、智慧型語音處理(數位語音實驗室)、智慧型影像處理(影像處理實驗室)、數位信號處理及應用技術(數位訊號處理實驗室,含數位編碼及壓縮、語音及圖像處理、影像分析及圖形辨識、整合性高畫質電視技術等)等。

    研究領域:
  • 光纖通信系統
  • 無線通信積體電路
  • 排隊理論及編碼理論
  • 電腦通信系統
  • 數位影像處理與圖形辨別
  • 中文語音輸入與辨認
  • 碎形與數位影像壓縮
  • 小波理論及多速率信號處理

奈米電子

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奈米電子組研究重點涵蓋了奈米材料、奈米製程、奈米結構、奈米元件、奈米元件模型、奈米電路設計。具體而言,材料方面包括:鈮酸鋰光波導相關材料、非晶/多晶矽、III-V 族半導體化合物材料、高介電常數閘極介電質、閘極氧化層等;在奈米製程方面包括:除一般光電/三五族/矽製程外,尚有電子束微影術、快速熱製程、電漿耦合蝕刻術、液相沉積閘極氧化層、應變矽製程等;在奈米結構方面包括:奈米/量子點、奈米/量子線、奈米碳管等;在元件方面包括:光波導、薄膜電晶體、矽金氧半太陽能電池、量子井雷射、量子點雷射、紅外線雷射、金氧半光電元件、有機發光元件等;在元件模型方面包括:CMOS VLSI元件, SOI元件, BiCMOS 元件, Power 元件;在電路設計方面包括:SOI 電路, BiCMOS 電路, low-voltage CMOS VLSI 電路、射頻電路、無線感測網路電路、生醫電子電路。

    研究領域:
  • 分子束磊晶技術
  • MOS 元件薄氧化層特性
  • 三五族半導體電子元件及光電元件
  • 奈米電子及光電元件
  • CMOSBiCMOS VLSI 技術
  • BiCMOS 元件模擬
  • 矽奈米技術

積體電路與系統

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積體電路與系統組目前主要有兩間公用研究實驗室:「IC設計實驗室」及「RF 量測 實驗室」。碩士班學生 203 人,在職專班學生 16 人,博士班 75 人,教授 19 人;為國內陣容最堅強及實力最 龐大的積體電路與系統設計研究群。研究領域以 IC 設計為主軸,涵括數位、類比、混合訊號與射頻積體電路設計,多媒體系統、視訊、影像與 3D 繪圖晶片設計,有線與無線頻通信系統積體電路設計,功率積體電路,生醫系統晶片設計,積體電路測試與驗證等。本組未來之發展重點為:

    研究領域:
  • 數位 / 類比 / 混合訊號積體電路設計
  • 通訊積體電路設計
  • 多媒體系統晶片設計
  • 積體電路電腦輔助設計
  • 積體電路測試與可測試設計
  • 電力電子系統

電子設計自動化

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由於積體電路製程技術和設計複雜度的日益提升,使得藉由電腦輔助的方式從事積體電路設計成為必然。此使得電子設計自動化(Electronic Design Automation, EDA)工具於積體電路設計工業所扮演的角色日益重要。有鑑於此,國家矽導計畫將國內電子設計自動化產業的發展,列為指標性領域。因此,電子設計自動化人才的培育,實刻不容緩。尤其近年來陸續有國內本土電子設計自動化工具在國際舞台嶄露頭角和國際重量級電子設計自動化公司在國內成立研發部門,此對提升我國積體電路工業的產值與實力,裨益極大。為因應此產業發展之趨勢,本系特於2004年成立結合電子與資訊領域的電子設計自動化(EDA)組。本組旨在為國內培育量多質精、具國際競爭力的高階積體電路軟、硬體設計和電路系統整合人才,以提昇我國在積體電路設計領域的整體實力。目前的研究領域涵蓋積體電路設計各階段的自動化,研究重點集中在高階硬體合成語言的設計與模擬、SOC晶片系統的軟硬體共同設計、整合、測試與驗證、奈米積體電路的實體設計與電路模擬、 IC封裝特性量測等。除學術研究外,EDA組特別注重產學合作,目前贊助廠商達十餘家,專任教師每人每年平均研究經費超過新台幣500萬元,並獲得業界贊助EDA博士班及碩士班獎學金名額若干。師生近年發表於EDA最頂尖國際會議論文數及教育部競賽成績冠全國,多位教師榮獲國內外重要學術獎項。

    研究領域:
  • 系統晶片軟硬體共同設計
  • 高階硬體合成語言設計與模擬
  • 邏輯合成
  • 電路設計驗證
  • 積體電路實體設計
  • 電路模擬與分析
  • 積體電路測試與可測試設計
  • 積體電路量產與可製造性設計
  • IC封裝特性量測
  • 量子計算