國立台灣大學光電工程學研究所
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  劉致為 美國普林斯頓大學博士 個人資料 | 著作列表 | 收授學生 | 網頁 | 實驗室
E-mail cliu@ntu.edu.tw
辦公室 電機二館 515室
辦公室時間 8:00 to 12:00 AM Sat.
電話 +886-2-33663532
網頁 http://cc.ee.ntu.edu.tw/~cliu/
研究領域

劉教授的研究遍及半導體前瞻元件與奈米製程應用,有世界級的卓越成就與貢獻。他也作育英才,桃李滿天下,嘉惠國內半導體產業。

他以CVD磊晶為基礎,研發SiGe/GeSn 元件、stacked 3D電晶體、MTJ/DRAM記憶體、IGZO TFT、暨光電元件。其優異的CVD磊晶技術,創下了矽電子遷移率世界紀錄2,400,000 cm2/Vs;並且將CVD GeSn通道的電洞遷移率超越MBE磊晶。他首先發現Gedislocationstrained Si產生的flicker noise。也製作出第一個stacked GeSi channel nFETstacked GeSn channel pFET、及第一個Si/SiGe/SiC MIS LED/detectors。他共有570多篇論文(228+期刊,25 IEDM3VLSI)40 US patents, 38 Taiwan ROC patents, 2 China patents5096次以上的論文被引用。他已畢業至少34博士生和128碩士生,並現有15位博士及10位碩士生。畢業博士生有五位任教職(1 NTU, 1 NTNU, 1 NCHU, 1 NDHU1 NJUST)及三位博後任教職(1 NTU, 1 NCU, 1 CGU)

他為國內Si photonics的先驅:1996-2001,在台大期間,製作了第一個Si MOS tunneling LED及detector,而後在SiGe,Ge,GeSn,SiC均證明有MOS tunneling LED及detector的功能。發光及偵測波長可從可見光到2mm之紅外光。利用intraband transition可偵測到10um的遠紅外光。

之後于2002-2005借調工研院,除執行Si/SiGe heterojunction bipolar transistor及Si photonics計畫,並決定作主流的strained Si technology,成為90 nm node及之後之重要技術,也對Ge outdifussion及dislocation在strained Si的雜訊效用,發表了IEDM論文。他在Ge/ GeSi high mobility channel利用Si passivation的專利及論文後來成為5nm節點量產的元件設計基礎。

他于2008-2013年任NDL(國家奈米實驗室,TSRI前身)合聘副主任,執行15nm節點計畫,有效管理dislocation做出第一個triangular GAA(gate all around) Ge channel FET。並且使工研院轉移到NDL的UHVCVD成功作出遷移率高到1,600,000 cm2/Vs(2009),是首次Si的mobility超過百萬,後來又增高為2,400,000 cm2/Vs,至今仍為世界紀錄,有機會用於quantum computing。

在台大受台積電支持成立tsmc-NTU research center,任執行長,執行大聯盟第一期計畫(7-5nm節點計畫,2013-2018)成功作出Ge GAA NFET,用laser annealing讓contact resistivity降低至1E-8 ohm cm2。並使gate stack沒有dispersion及low leakage。並且開始重新改良CVD,能夠成長GeSn Epi,並證明CVD GeSn的電洞遷移率和MBE成長的一樣好(現已超過),使GeSn有量產的可能。並且理論證明高Sn含量的GeSn是zero bangap semi-metal。

他在執行AI射月計畫第一期時(3 nm節點,2018-2020),成功做出GeSi stacked channel NFET,40nm gate length的performance已是Ge NFET最高值。2%Si的GeSi就和Ge sacrificial layer有足夠etching selectivity,並將parasitic的bottom channel移除,利用infrared responses做非破壞的檢驗。他也對3D transistor及電路的self heating作完整的TCAD,SPICE,及convolutional neural network的simulation。執行MRAM計畫,完成SPICE及thermal模型,協助NDL優化MTJ 300mm sputter製程,並發表了自己第一篇MRAM期刊。

現正執行大聯盟第二期計畫(beyond 3nm,2018-2023),成功作出GeSn stacked channel的PFET,是Ge based元件中,僅次於Intel performance最好的。增加boron的doping,用Sn降低barrier height,使contact resistivity降低到4E-10ohm cm2。並對stacked channel的thermal heating發現新的Vt variation。

個人簡介

Education:   Ph.D. 1994 Electrical Engineering, Princeton University

                    MS.1987 and B.S. 1985, National Taiwan University, Taiwan

Working experience:

Deputy General Director(副主任, 2008-2013)/Senior full researcher(資深研究員,2011-), National Nano Device Labs

Research Director / Senior full researcher(資深研究員), ERSO/ITRI (2002-2005),

Researcher/consultant, IME, Singapore, 2005,

Visiting Professor, National University of Singapore, 2004, Lucent, Bell Labs, 2001

Honors: 

  1. 2021 General Chair, ISTDM/ICSI, Taipei, Taiwan
  2. 2018 IEEE Fellow
  3. 2018 Macronix Chair Professor(旺宏講座)
  4. 2018 國立台灣大學校特聘教授 (Distinguished Professor)
  5. 2017 Micron Chair Professor(美光科技講座)
  6. 2016-now, Associate Editor of IEEE Transactions on Nanotechnology (T-NANO)
  7. 2012-now, Editor of IEEE Transactions on Device and Materials Reliability (T-DMR)
  8. 2018-2020 ISTDM/ICSI International Advisory Committee
  9. 2016 Outstanding Research Award, Ministry of Science and Technology, Taiwan (科技部傑出研究獎)
  10. 2015 International Association of Advanced Materials Scientist Award 2015 (IAAMSA-2015), Sweden.
  11. Guest Editor, MRS Bulletin: August 2014 - New Materials for Post-Si Computing
  12. 2012, Outstanding Research Award, College of Electrical Engineering and Computer Science(國立台灣大學電資學院學術貢獻獎) National Taiwan University.
  13. 2008-2011 Outstanding Primary Investigator Grant(國科會傑出學者研究計畫), National Science Council, Taiwan
  14. 2003-2005 Outstanding Research Award(國科會傑出研究獎), National Science Council, Taiwan
  15. 2003, 2004 Outstanding Research Award(傑出獎), ERSO/ITRI, Taiwan
  16. Outstanding research award(傑出獎), National Taiwan Univ. 2003
  17. 2002 Semiconductor Research Corporation, Cross-discipline Semiconductor Research Award
  18. 2002 Organizer of Taiwan 1st SiGe workshop
  19. 2001 Outstanding young engineer, Chinese Electrical Engineering Society
  20. Six-time recipients of research award, National Science Council, Taiwan (1995-2000)
  21. Technical Program Chair, ISTDM (International SiGe technology and device meeting), 2008
  22. Organizer: 2016 NARLabs-NST (Taiwan-Korea) bilateral workshop, Hsinchu, Taiwan; EU-Taiwan 450 mm workshop, 2009, 2013; Taipei, Taiwan 2010 nano/microelectronics and embedded system, Pilani, India; 2010, TW-Russia workshop, Taiwan; 2008, 2009 NSC-JST nano device workshop, Taipei, Taiwan.
  23. Technical program Chair, SNDT (symposium of nano device technologies), 2007, 2011
  24. IEDM Solid State and nanoelectronics subcommittee Chair 2010
  25. International Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC 23) subcommittee chair, Taiwan 2013
  26. (sub)committee member:

IEEE: IEDM 2008-2010, 2018-2019; SISC(Semiconductor Interface Specialists Conference), 2015-2016; ISNE 2014-2016;  NMDC,2013; VLSI/TSA 2003, 2004-2019, 2020 (AP subcommittee chair); nanotechnology council, TPC on nano-optoelectronics and nano-photonics, 2006; IEEE International NanoElectr​onics Conference (INEC), 2011

Non-IEEE: The 4th International Conference on Silicon Photovoltaics ,Netherlands, 2014; ECS (SiGe: materials, processing, and devices) 2006, 2008, 2010,2012, 2014,2018; ICSI (International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures )2005, 2007,2009,2011,2013 ; ISTDM (international SiGe technology and device meeting) 2003, 2004, 2006, 2008, 2010, 2012,2014,2016, 2018; ICSICT 2010, China; ISCSI-V 2007, 2013, Japan; SNDT 2005, 2006, Taiwan; 7th Vacuum and Surface Sciences Conference of Asia and AustraliaVASSCAA-7. Taiwan 2014; IIT2004; SSDM 2004; SMTW 2002, 2003, 2004; IEDMS, Taiwan, 2009, 2010,2011, 2013, 2018; OPTIC,Taiwan, Solar cell subcommittee chair, 2012.

重要著作
附檔

 
 
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