奈米材料具有高表面積/體 積比、量子侷限以及介電限制等效應，而呈現與塊材顯著不同的光學、電學及化學性質。有效地應用可使產品尺寸縮減、元件性能提升、有效節省能源，並有助於產 業升級，因此奈米材料技術發展格外受到重視。積體電路銅製程技術方面之研究，包括多層內連線之銅金屬化製程及低介電常數薄膜兩部分。另外，半導體奈米結構 材料具有優良之光電特性、光穩定性及催化特性，可應用層面相當廣泛，是學界與業界開發研究之重點。目前製備金屬氧化物奈米結構方法相當多種，如氣相製程或 是液相法。

積體電路銅製程技術

    超 大型積體電路製程進入奈米化，線路尺寸及間距不斷縮小，訊號延遲問題日益嚴重。而所使用銅內連線會隨著時間發生電遷移效應而失效，降低元件可靠度，目前有 許多研究著重於如何增加連線的電遷移阻抗能力，以增加元件壽命。本實驗室製備出性質優異且階梯覆蓋率佳之銅薄膜與數種多孔性低介電常數薄膜，並完成其物 理、化學及機械性質之研究。更進一步深入分析銅導線與介電層間之界面鍵結結構，探究界面附著強度以及銅導線初期電遷移行為之影響。近年來，在銅內連線與介 電層間擴散阻障層材料之開發，成功製備鈷鎢磷薄膜及多元材料薄膜，並探討其熱穩定性及擴散阻障特性；同時，成功以電化學法鍍製銅(錸)合金薄膜，可於高溫退火下自形成一極薄之擴散阻障層。此部份所發表之論文多篇獲選納入 Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology。

應力誘發成長金屬氧化物

    利用應力可誘發一維金屬氧化物奈米結構自發性成長，達到選區成長之效果，其製程簡易且不需高溫設備，可取代傳統氣相或液相製程。於金屬氧化物上施加一應 力，觀察其成長行為，並針對應力誘發成長機制進行探討，結合應力與水溶液法之觀念，提出斷鍵-水解-重構機制(Bond Breaking-Hydrolysis-Reconstruction, BHR)，並於2011年發表在 Journal of Materials Chemistry期刊上，影響點數6.1。

異質結構金屬氧化物

    奈米材料在光照下，通過光能與化學能間的變化，能夠促進有機物的合成或使有機物分解。若模擬光合作用，利用光觸媒之金屬氧化物代替葉綠體，將 CO2 轉 換為有機燃料。而異質結構金屬氧化物，能使能帶變寬，並增加光激發電子電洞的氧化還原能力，並提高與反應物接觸面積，將有效提升光觸媒的效益。實驗室近期 研究發展光觸媒異質結構開發，利用二氧化鈦奈米管並在上面進行金屬氧化物或金屬接枝，形成三維網狀異質奈米結構，並進行微結構、晶體結構等分析，也針對光 催化性質與成長機制進行探討。近期結果陸續發表在Journal of Physical Chemistry C (影響點數4.8) 及Journal of Materials Chemistry (影響點數6.1) 等重要國際期刊上。