The work presented in this thesis is primarily concerned with the synthesis and characterization of large, linear heteroacenes and their derivatives. We have been able to significantly expand on the types of materials available for application in organic electronic device architectures. In particular, the work focused on solution processible and novel derivatives of thiadiazoles, diazatetracenes, diazapentacenes, tetrazapentacences, and N,N-dihydrotetraazaheptacene. Extensive computational studies have been performed in order to better understand the optoelectronic properties of these materials. Although no devices have been fabricated that show appreciable hole or electron mobility, the properties of these materials are very promising. Besides our work on organic electronic materials for application in optoelectronic devices, we have also been able to develop, via the Click reaction, a series of aqueous metal sensors for copper (II), nickel (II), and silver (I) based upon fluorescence quenching. The use of a modified Stern-Volmer equation was necessary to fit the data in order to obtain binding constants. The exploration of new materials and their properties in the area of organic electronics is an exciting field for the synthetic organic chemist, as the goals associated with this work strive to impact humanity in a positive manner by reducing energy costs.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第20402号 / 工博第4339号 / 新制||工||1672(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科高分子化学専攻 / (主査)教授 中條 善樹, 教授 澤本 光男, 教授 古賀 毅 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DGAM

Ferroelectrics are promising for nonvolatile memories. However, the diffi culty of fabricating ferroelectric layers and integrating them into complementary metal oxide semiconductor (CMOS) devices has hindered rapid scaling. Hafnium oxide is a standard material available in CMOS processes. Ferroelectricity in Si-doped hafnia was first reported in 2011, and this has revived interest in using ferroelectric memories for various applications. Ferroelectric hafnia with matured atomic layer deposition techniques is compatible with three-dimensional capacitors and can solve the scaling limitations in 1-transistor-1-capacitor (1T-1C) ferroelectric random-access memories (FeRAMs). For ferroelectric field-effect-transistors (FeFETs), the low permittivity and high coercive field Ec of hafnia ferroelectrics are beneficial. The much higher Ec of ferroelectric hafnia, however, makes high endurance a challenge. This article summarizes the current status of ferroelectricity in hafnia and explains how major issues of 1T-1C FeRAMs and FeFETs can be solved using this material system.

Dans les technologies d'aujourd'hui, l’épitaxie est une technique indispensable pour la fabrication des composants. Avec la diminution continue de la taille des transistors les objets epitaxiés rétrécissent aussi. Par conséquence, des effets morphologiques qui sont négligeables à grande échelle, doivent être considéré dans les petits motifs, et de plus des anisotropies doivent être prises en compte. C'est pour cela que cette thèse est consacrée à l'étude de la morphologie en fonction de la taille et de l'orientation des motifs. La caractérisation de la morphologie du SiGe comme déposé sur des motifs orientés selon <100> et <110> nous conduit à introduire de nouveaux effets de charge, pas encore reportés dans la littérature. Après avoir étudié en profondeur la morphologie après croissance, les épitaxies sont soumises à des températures légèrement supérieures à celle de dépôt, et les changements sont discutés en fonction de l'orientation et de la largeur des lignes. Des recuits sous H2 à des températures plus élevées sont réalisés sur des motifs différents ce qui permet l'observation des effets morphologiques en bord et en coin de motif. Ces effets dominent la morphologie globale des couches epitaxiées quand la taille des motifs diminue. En particulier, la stabilité des lignes de Si et SiGe lors des recuits est étudiée, ce qui permet de déterminer les facteurs importants pour la stabilité des lignes. Dans des expériences supplémentaires un procédé est développé pour augmenter la stabilité thermique des couches SiGe. En outre, l'épitaxie cyclique - nécessaire pour réaliser les sources/drains des CMOS avancés - est discutée. L'influence des changements dans l'étape de gravure d'un procédé cyclique de Si, en gardant l'étape de dépôt inchangée, est étudiée pour des motifs orientés selon <100>. Nous avons trouvé des conditions dans lesquelles la couche n'est plus continue. Des expériences pour étudier la gravure séparément permettent d'expliquer les phénomènes observés. / In current technology nodes, epitaxy is an indispensable technique in device fabrication. With the continuous decrease of the transistor size, the epitaxial objects shrink as well. As a consequence, morphology effects which can be neglected at the large scale, have to be considered in small patterns and in addition, anisotropies have to be taken into account. Therefore, this thesis is dedicated to morphology studies as a function of pattern size and orientation. The characterization of the SiGe morphology in the as-deposited state on <100> and <110> oriented patterns leads to the introduction of new loading effects, which have not been reported elsewhere so far. After having studied thoroughly the as-deposited morphology, the epitaxial layers are exposed to a temperature slightly higher than the deposition temperature and the changes are discussed as a function of line width and orientation. H2 annealing at higher temperatures are performed with various Si and SiGe patterns leading to the observation of morphology effects at the pattern edges and corners. These effects dominate the global layer appearance with decreasing pattern size. In particular, the stability of annealed Si and SiGe lines is studied which allows to determine the crucial factors for line stability. In additional experiments, a process is developed which can increase the thermal stability of epitaxial SiGe. Moreover, cyclic epitaxy - required for sources/drains of advanced CMOS devices - is discussed. The influence of changes in the etch step of a cyclic Si process, by keeping the deposition step unchanged, is studied for <100> oriented patterns. Conditions are found, where cyclic epitaxy results in a discontinuous layer. Experiments, which consider the etching separately can explain the observed phenomena.

閱讀行為是人類古老的活動之一，即使邁入資訊時代，閱讀能力仍是學習型社會的指標之一，更是現代公民不可或缺的素養。因此，近來政府相關單位如火如荼地推動閱讀運動，培養民眾閱讀風氣。所謂「知己知彼，百戰百勝」，政府在推動閱讀風氣前，民眾閱讀行為研究則為必備的先導工作，然而綜觀國內閱讀行為相關研究，研究對象大多鎖定在兒童，其次是成人、大專生及高中生，針對國中的研究可說是鳳毛麟爪。本研究以問卷調查法為研究架構，並以質性訪談法輔助蒐集研究資料，分析臺北市立公立國民中學學生的課外閱讀行為、態度、動機、興趣及其影響閱讀之因素。希望本研究結果可作為相關單位規劃、推動國中生閱讀運動參考之用。 本研究發現，在課外閱讀興趣與動機方面，台北市公立國中生閱讀課外讀物的主因是打發時間；導致很少閱讀課外書刊的情況以沒時間居多；經常閱讀的課外讀物類型以「漫畫」居多，其次是「圖書」；各種閱讀方式的使用情況以「閱讀印刷紙本式的書」比例最高；對於同一課外讀物，最喜歡的閱讀方式仍是「閱讀印刷紙本的書」；不同類別主題的課外讀物喜歡程度，前五高者依序是漫畫、推理偵探小說、幽默笑話、冒險小說及電影連續劇原著；進一分析得知性別、課外閱讀態度影響課外閱讀動機有關係，而年級、學業成就不會影響到課外閱讀動機；性別、學業成就及課外閱讀態度會影響到國中生在不同類別主題的課外讀物喜愛程度，而年級則否。在課外閱讀態度方面，整體而言，台北市公立國中生的課外閱讀態度是屬於積極的態度，進一步分析得知性別、學業成就及平均每天課外閱讀時間會影響到國中生課外閱讀態度，而年級則不會影響到國中課外閱讀態度。在課外閱讀行為方面，台北市公立國中生平均每天課外閱讀時數在1小時以內；從事課外閱讀活動的地點以自己家裡居多；從事課外閱讀活動的時間大多是在放學後在家時間及星期假日；課外讀物的來源以自己和父母兄姊購買為主；閱讀課外讀物時通常自己一個人；選擇課外閱物的因素，以「書本內容主題」、「師友家人的推薦」及「原著改拍成電視劇或電影」為前三高；現階段國中教育，以國文課最常進行課外閱讀指導活動；上一個學期及平均一個月閱讀課外讀物之數量分別為13.50本及4.56本；家裡有訂閱報紙的比例高於訂閱雜誌的比例；無法取得想看的課外讀物前三原因是「買(租)不到」、「沒錢買(租)」、「捨不得買」；對於父母或老師反對的課外讀物，多數學生會以理性態度處理；平時從事的休閒活動以「看電視」、「聽音樂(廣播)」及「閱讀課外書刊」為前三項；進一步分析得知年級及課外閱讀態度會影響國中生每天課外閱讀時數，而學業成就則否；年級、學業成就及課外閱讀態度均不會影響到國中生閱讀課外讀物的數量；不同性別、學業成就及課外閱讀態度學生平時從事課外閱讀活動之比例有差異，而不同年級的學生則否。 根據研究結果，從四方面提出十六點建議，做為國內相關單位推動國中課外閱讀活動之參考。在學校圖書館媒體中心方面：(1)加強學校圖書館館藏基本建設；(2)擬定館藏發展政策，並進行讀者需求調查分析；(3)與學校教師配合，共同推動校園課外閱讀風氣；(4)漫畫書是否納入館藏，應重新檢視；(5)定期舉辦主題書展，並提供優良課外讀物資訊；(6)舉辦閱讀相關競賽活動。在學校及學校教師方面：(1)善用學校自習時間，推廣課外閱讀活動；(2)學校應為每一班級訂閱一份報紙；(3)運用不同方式，推廣課外閱讀活動；(4)成立班級讀書會；(5)學校教師應積極推荐優良課外讀物。在學生家長方面：(1)協助就讀國中的子女選擇優良的課外讀物；(2)配合政府推動親子共讀活動，成立家庭讀書會。在出版社及書店業者方面：(1)一般圖書及漫畫出版品應建立圖書分級制；(2)針對青少年的閱讀興趣，出版適合青少年學生閱讀的書刊；(3)配合資訊科技的應用，推廣電子書出版品。