Since the development of thick film hybrid microelectronic processing, there has been a need for methods to adjust for tighter tolerances for electrical components through a trimming process. Components/elements, as produced, show a tolerance of the order of ±10% due to the variability of the screen printing process associated with film curing conditions. The methods that have arisen from this need encompass a variety of technologies and techniques. The usefulness of each method is based on its operation, flexibility, repeatability, and post-trim effects on the resistor's reliability. The work in this thesis concerns the laser trimming of resistor components to a tight tolerance. It is the objective of this thesis to address the performance of an Nd:YAG laser operation and interface with a computer. The first task involves a computer hardware system to be interfaced to the laser control system, this task includes both design and implementation. The second task consists of a software operating environment to be flowcharted, written, and tested. The third task involves the computer interface driving the laser in the process of trimming resistor components using different types of cuts. The trimmed resistor performance is evaluated as part of the study. / Master of Science

中國是近幾年來表現最亮麗的新興經濟體，自1979年實施改革開放以來，經濟快速發展，幾乎每年都以將近兩位數的成長速度往前發展。[中國崛起]已在全球帶起中國熱，也帶起歐美學習中文的風潮。中國的經濟成長，讓鄰近的台灣的各項產業產生巨大的變化，無不受到大陸廣大市場與廉價勞工的吸引。以近年在大陸蓬勃發展的電子業而言，中國微電子產業的發展歷程大致可分成以下幾個階段: 1.1956-1980:發展模式摸索時期 2.1980-1995:建立五大骨幹企業與「九０八工程」 3.1996-2000:外資介入下中國半導體產業 4.2000-2005:十八號文頒布與中國半導體產業快速發展時期 5.20005以後:穩定成長期 而台灣的電子業，紛紛將生產的工廠遷往大陸。台商前仆後繼的進入大陸，蔚為風潮。但近年來可以發現，開始有大陸的企業考慮來台投資，不光是一般認為的房地產而已，也開始有電子業相關的投資案在考慮中。於是乎，一般常探討的「如何進入大陸市場？」，漸漸也轉變成其反向的思考：「大陸企業如何國際化？」！這就成為一個非常值得探討的題目。而近年來電子業的發展，逐漸走向垂直整合及資金密集的競爭，能運用整合資源的企業將較有可能在競爭中勝出。所以，本研究針對大陸大型微電子企業做個案分析，並以大陸華潤集團所屬之華潤微電子集團為研究對象，分別探討以下兩點： 1.大陸大型電子企業(以華潤微電子集團為例)的國際化歷程的現況與遭遇的問題。 2.大陸大型電子企業(以華潤微電子集團為例)國際化的策略。 本研究得到的主要結論如下: 1.華潤微電子集團在外部受到國際經濟情勢、市場現況和國內政治情勢的影響。 2.華潤微電子集團在內部受到母集團優勢與技術能力的影響。 3.華潤微電子集團除了順應政府政策與結合母集團外，國際化可同時解決取得技術和拓展市場兩大問題。 4.本研究對大陸大型微電子企業之國際化策略提出一套含A.確定目標、 B.選擇市場、C.選擇地點、D.選擇進入模式、E.檢視進入程序及F.跨國技術管理的流程。 本研究除針對大陸大型微電子企業給予建議外，也希望能藉由對大陸企業的了解，作為兩岸更多合作可能的基礎。而大陸政府對電子業的扶持，也可提供政府科技政策上的參考與借鏡。 / China is the best-performing emerging economy in recent years. Since the implementation of the reform and opening up in 1979, China had rapid economic development every year, almost in nearly double-digit growth rate. [The Rise of China] has brought up China fever in the world, and also brought up the wave of learning Chinese in western world. China's economic growth makes a huge change in Taiwan’s every industry. All are attracted by the mainland China's vast market and cheap labor. Booming electronics industry in mainland China in recent years, the development history of China microelectronics industry can be broadly divided into the following phases: Phase I: 1956-1980: Developing model period Phase II:1980-1995 : Establishing five major backbone enterprises with the "908 Project" Phase III:1996-2000: Foreign investment intervention in China's semiconductor Industry Phase IV:2000-2005: Promulgating the 18th of the text and the period of rapid development Phase V:After 20005: Stable growth Many Taiwan's companies of electronics industry have moved factories to mainland China. Taiwan businessmen fought to enter the mainland. It has become an unmistakable trend. But in recent years, mainland enterprises begin to consider investing in Taiwan. It not only happens in real estate, but also in the electronics industry. Consequently, the commonly discussed subject [How to enter the mainland market?] has become gradually into the reverse thinking: [How can the mainland enterprises internationalize?] and it becomes one worth-exploring subject. The development of the electronics industry in recent years gradually moves towards vertical integration and capital-intensive competition. The enterprise which is able to use the integration of resources of the enterprises will be most likely able to win the competition. Therefore, the China Resources Microelectronics Group which belongs to the China Resource Group is chosen as the target of this work. The subjects of this work are: 1. Current status of the internationalization process and the problems encountered by a large mainland microelectronics companies (China Resources Microelectronics Group, for example). 2. Internationalization of the China’s large microelectronics companies (China Resources Microelectronics Group, for example). The main conclusions of this study are as follows: 1. China Resources Microelectronics Group is externally affected by the international economic situation, current market conditions and the impact of the domestic political situation. 2. China Resources Microelectronics Group is internally affected by the strengths of the parent group (China Resources Group) and technical capabilities. 3. In addition to conforming to the Government policy and the combination of the parent group, the internationalization of China Resources Microelectronics Group can at the same time solve the problems of access to technology and expanding the market. 4. This study submits one set of the internationalization to the China’s large microelectronics companies. It contains: A. Identification of the target B. Choice of Market C. Choice of Location D. Choice of Entry Mode E. Review Entry Process F. Global Technology Management In this work, in addition to giving advice to the large mainland microelectronics companies, this work hopes to provide more possible basis for cooperation to mainland China and Taiwan by the understanding of the enterprises in China. And the mainland government's support of the electronics industry can also provide the reference and learn to the science and technology policy of our government.

Optoelectronic devices based on organic semiconductors have been the focus of increasing research over the past two decades. While many of the potential organic electronic concepts (solar cells, transistors, detectors etc.) are still in their infancy stage, organic light-emitting diodes have gained commercial acceptance for their potential in high resolution displays and solid-state lighting. However, in order for these devices to reach their full potential significant advances need to make to address their fundamental limitations, specifically: device life-time, thin-film encapsulation and scalability to a high volume manufacturing setting. The work presented in this thesis demonstrates new strategies to design and manufacture high-performance OLEDs for next generation electronics. In the first part, high-performance OLEDS using a simple three-layer organic semiconductor device structure are demonstrated. These devices utilize two novel materials (Poly-TriCZ and mCPSOB) to achieve efficient charge balance and exciton confinement in the emissive region of the device. Moreover, the electrical properties of these materials allow them to serve as a suitable ‘universal’ material combination to yield high-performance OLEDs with high-energy phosphors (i.e. blue- or deep-blue-emitting dopants). To demonstrate this feature, green- and blue-emitting OLED results are provided that define the state-of-the-art for phosphorescent OLEDs. These results are then extended to show high-performance with a new set of high-efficiency blue- and green-emitting dopants based on thermally activated delayed fluorescence (TADF), which also proceed to define the state-of-the-art in electroluminescence from TADF. The second part of this thesis continues this work and extends the results to a new class of polymeric substrates, called shape memory polymers (SMPs). SMPs provide a new alternative to flexible, polymeric substrates due to their unique mechanical properties. When an external stimuli is applied to these materials (heat), they have the ability to form a temporary phase that has a Young’s modulus orders of magnitude lower than its original state. The material can then be re- shaped, deformed or conform to any object until the stimuli is removed, at which point the Young’s modulus returns to its original state and the temporary geometric configuration is retained. Re-applying the stimulus will trigger a response in its molecular network, which induces a recovery of its original shape. By using mCPSOB in an inverted top-emitting OLED architecture, high performance green-emitting OLEDs are demonstrated on SMP substrates that define the state-of-the-art in performance for deformable light-emitting devices. The combination of the unique properties of SMP substrates with the light-emitting properties of OLEDs pave to the way for new class of applications, including conformable smart skin devices, minimally invasive biomedical devices, and flexible lighting/display technologies.

Thesis (MScEng (Electrical and Electronic Engineering))--University of Stellenbosch, 2010. / ENGLISH ABSTRACT: The main focus of this thesis is to document the formulation, extraction and validation of nonlinear models for the on-wafer gallium nitride (GaN) high-electron mobility (HEMT) devices manufactured at the Interuniversity Microelectronics Centre (IMEC) in Leuven, Belgium. GaN semiconductor technology is fast emerging and it is expected that these devices will play an important role in RF and microwave power amplifier applications. One of the main advantages of the new GaN semiconductor technology is that it combines a very wide band-gap with high electron mobility, which amounts to higher levels of gain at very high frequencies. HEMT devices based on GaN, is a fairly new technology and not many nonlinear models have been proposed in literature. This thesis details the design of hardware and software used in the development of the nonlinear models. An intermodulation distortion (IMD) measurement setup was developed to measure the second and higher-order derivative of the nonlinear drain current. The derivatives are extracted directly from measurements and are required to improve the nonlinear model IMD predictions. Nonlinear model extraction software was developed to automate the modelling process, which was fundamental in the nonlinear model investigation. The models are implemented in Agilent’s Advanced Design System (ADS) and it is shown that the models are capable of accurately predicting the measured S-parameters, large-signal singletone and two-tone behaviour of the GaN devices. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die hoofdoel van hierdie tesis is om die formulering, ontrekking en validasie van nie-lineêre modelle vir onverpakte gallium nitraat (GaN) hoë-elektronmobilisering transistors (HEMTs) te dokumenteer. Die transistors is vervaaardig by die Interuniversity Microelectronics Centre (IMEC) in Leuven, België. GaN-halfgeleier tegnologie is besig om vinnig veld te wen en daar word voorspel dat hierdie transistors ʼn belangrike rol gaan speel in RF en mikrogolf kragversterker toepassings. Een van die hoof voordele van die nuwe GaN-halfgeleier tegnologie is dat dit 'n baie wyd band-gaping het met hoë-elektronmobilisering, wat lei tot hoë aanwins by mikrogolf frekwensies. GaN HEMTs is 'n redelik nuwe tegnologie en nie baie nie-lineêre modelle is al voorgestel in literatuur nie. Hierdie tesis ondersoek die ontwerp van die hardeware en sagteware soos gebruik in die ontwikkeling van nie-lineêre modelle. 'n Intermodulasie distorsie-opstelling (IMD-opstelling) is ontwikkel vir die meting van die tweede en hoër orde afgeleides van die nie-lineêre stroom. Die afgeleides is direk uit die metings onttrek en moet die nie-lineêre IMD-voorspellings te verbeter. Nie-lineêre onttrekking sagteware is ontwikkel om die modellerings proses te outomatiseer. Die modelle word geïmplementeer in Agilent se Advanced Design System (ADS) en bewys dat die modelle in staat is om akkurate afgemete S-parameters, grootsein enkeltoon en tweetoon gedrag van die GaN-transistors te kan voorspel.

Intégrées aux niveaux des interconnexions en technologies CMOS et BiCMOS, les inductances doivent répondre aux critères de fortes performances électriques, faible surface et/ou forts courants. Mais le défi n'est pas simple à relever. En effet, l'évolution du Back-End Of Line (BEOL) des technologies CMOS avancées et l'utilisation d'un substrat silicium à pertes tendent à dégrader fortement leurs performances. Ainsi, le développement de BEOL optimisés pour les inductances intégrées apparaît comme indispensable si on veut pouvoir répondre aux spécifications des circuits RF visés.<br />Le principal objectif de cette thèse est de fournir des choix technologiques pour l'optimisation des inductances intégrées sur silicium, visant les applications dans la bande de fréquences de 1 à 5 GHz. <br />Tout d'abord, une stratégie de gestion des inserts métalliques à l'échelle de l'inductance a été évaluée, afin de satisfaire les règles de densité imposées dans les technologies avancées (jusqu'au nœud technologique 32 nm).<br />La volonté actuelle d'intégrer le module dédié à l'amplificateur de puissance en technologie CMOS a soulevé récemment la problématique de la gestion de forts courants (jusqu'à 1 A à 125°C) qui ne peut être adressée avec un BEOL standard. Un BEOL innovant utilisant deux niveaux de cuivre épais a été étudié en technologie CMOS 65 nm<br />Ce même BEOL a été évalué en technologie SOI. Cette dernière commence à émerger pour l'intégration du module d'émission complet en technologie CMOS de part sa compatibilité avec des substrats silicium Hautement Résistifs. L'optimisation d'inductances utilisant ce module double cuivre épais a été menée en technologie CMOS HR SOI 130 nm.

Ces travaux ont visé le développement d'une plateforme complète de détection de gaz pour environnement sévère haute température. Cette plateforme intègre un dispositif à ondes acoustiques de surface sur substrat Langasite, une résistance chauffante, une couche sensible inorganique nanostructurée et est placée dans une enceinte hermétique. Des températures de l'ordre de 450 °C ont été atteintes et des tests de cyclages ont démontré un fonctionnement reproductible en accord avec les modèles théoriques. Des tests de détection de composés organiques volatils (éthanol et toluène) ont mis en avant le fort potentiel du couplage entre dispositifs acoustiques et couches sensibles mésoporeuses présentant des seuils de détection de l'ordre de quelques ppm.

Dans ces travaux de thèse, nous nous sommes intéressés à l'infuence du bruit synaptique sur la plasticité synaptique dans un réseau de neurones biophysiquement réalistes. Le simulateur utilisé est un système électronique neuromorphique. Nous avons implanté un modèle de neurones à conductances basé sur le formalisme de Hodgkin et Huxley, et un modèle biophysique de plasticité. Ces travaux ont inclus la configuration du système, le développement d'outils pour l'exploiter, son utilisation ainsi que la mise en place d'une plateforme le rendant accessible à la communauté scientique via Internet et l'utilisation de scripts PyNN (langage de description de simulations en neurosciences computationnelles).

Ces travaux de thèse, réalisés dans une équipe concevant des circuits analogiques neuromimétiques suivant le modèle d'Hodgkin-Huxley, concernent la modélisation de neurones biologiques, plus précisément, l'estimation des paramètres de modèles de neurones. Une première partie de ce manuscrit s'attache à faire le lien entre la modélisation neuronale et l'optimisation. L'accent est mis sur le modèle d'Hodgkin- Huxley pour lequel il existait déjà une méthode d'extraction des paramètres associée à une technique de mesures électrophysiologiques (le voltage-clamp) mais dont les approximations successives rendaient impossible la détermination précise de certains paramètres. Nous proposons dans une seconde partie une méthode alternative d'estimation des paramètres du modèle d'Hodgkin-Huxley s'appuyant sur l'algorithme d'évolution différentielle et qui pallie les limitations de la méthode classique. Cette alternative permet d'estimer conjointement tous les paramètres d'un même canal ionique. Le troisième chapitre est divisé en trois sections. Dans les deux premières, nous appliquons notre nouvelle technique à l'estimation des paramètres du même modèle à partir de données biologiques, puis développons un protocole automatisé de réglage de circuits neuromimétiques, canal ionique par canal ionique. La troisième section présente une méthode d'estimation des paramètres à partir d'enregistrements de la tension de membrane d'un neurone, données dont l'acquisition est plus aisée que celle des courants ioniques. Le quatrième et dernier chapitre, quant à lui, est une ouverture vers l'utilisation de petits réseaux d'une centaine de neurones électroniques : nous réalisons une étude logicielle de l'influence des propriétés intrinsèques de la cellule sur le comportement global du réseau dans le cadre des oscillations gamma.

Afin de permettre le développement de modèles manipulables par les concepteurs, il est nécessaire de pouvoir comprendre le fonctionnement des nanotubes, en particulier le transport des électrons et leurs propriétés électroniques. C'est dans ce contexte général que cette thèse s'intègre. Le travail a été mené sur quatre plans : • Développement de modèles permettant la description des phénomènes physiques importants au niveau des dispositifs, • Expertise sur le fonctionnement des nano-composants permettant de dégager les ordres de grandeurs pertinents pour les dispositifs, les contraintes, la pertinence de quelques procédés de fabrication (reproductibilité, taux de défauts), • Collection de caractéristiques mesurées et développement éventuel d'expériences spécifiques, • Expertise et conception des circuits innovatifs pour l'électronique numérique avec ces nano-composants. Mots clés — Modélisation compacte, transistor Schottky à nanotube de carbone, simulation circuit, cellule mémoire SRAM, effet tunnel, WKB.

Les systèmes sur puces actuels mettent à profit des architectures multiprocesseurs (MPSoC) afin de répondre aux exigences en termes de performances et de consommation. Cette dominance du logiciel nous contraint à débuter la validation et l'intégration avec le matériel dès les premières étapes des flots de conception. Les principales contributions de cette thèse sont (1) la proposition d'une méthodologie de conception de plateformes de simulation basée sur l'exécution native du logiciel, (2) une technique d'instrumentation permettant l'annotation du logiciel s'exécutant sur cette plateforme de simulation. Les plateformes de simulation ainsi développées permettent l'exécution de la quasi totalité du logiciel final (y compris le système d'exploitation) sur des modèles réalistes de l'architecture matérielle du système. Associées à la technique d'instrumentation, ces plateformes permettent de prendre en compte de manière précise des grandeurs physiques telles que le temps liées à l'exécution du logiciel.