第八十期 2012年10,11月刊
 
 
 
發行人:林清富所長  編輯委員:陳奕君教授  主編:林筱文  發行日期:2012.11.30
 
 

 本所林清富教授指導博士生許紘彰榮獲「2012年歐洲太陽能會議(European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, EUPVSEC)學生論文獎」,特此恭賀!

許紘彰同學在2012年的歐洲太陽能會議(European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, EUPVSEC)以討論矽奈米結構的差異對有機/無機材料混成太陽能電池的影響,獲得學生論文獎。此獎項在各個session中僅授予一人,因此總計全會議的1843篇論文中,僅六人獲得此殊榮,獲獎比例為0.33%。(詳情可參閱:獲獎照片2012年歐洲太陽能會議網址

 
 
 
9月份、10月份「光電論壇」演講花絮(花絮整理:姚力琪)
時間: 101年9月14日(星期五)下午3點30分
講者: Prof. Yuhwa Lo (University of California San Diego, USA)
講題: Lab-on-a-chip device for point-of-care in-vitro diagnosis
  Prof. Yuhwa Lo於9月14日(星期五)蒞臨本所訪問,並於博理館101演講廳發表演說,演講題目為「Lab-on-a-chip device for point-of-care in-vitro diagnosis」。本所教師及學生皆熱烈參與本次演講活動,獲益良多。
 

Prof. Yuhwa Lo(右)與本場演講主持人林清富所長(左)合影

 

時間: 101年10月5日(星期五)下午3點30分
講者: 城仲模董事長(台灣法治暨政策研究基金會 )
講題: 台灣當前的處境與對應之路
  城仲模董事長於10月5日(星期五)蒞臨本所訪問,並於博理館101演講廳發表演說,講題為「台灣當前的處境與對應之路」。城董事長演講內容精彩,本所學生參與熱烈並踴躍提問,獲益良多。
   

城仲模董事長(右)與本場演講主持人林清富所長(左)合影

 

時間: 101年10月12日(星期五)下午3點30分
講者: Prof. Yong-Hang Zhang (Electrical Engineering at Arizona State University)
講題: 6.1 A II-VI and III-V semiconductors and their applications for optoelectronic and electronic devices
  Prof. Yong-Hang Zhang於10月12日(星期五)蒞臨本所訪問,並於博理館101演講廳發表演說,講題為「6.1 A II-VI and III-V semiconductors and their applications for optoelectronic and electronic devices」。本所教師及學生皆熱烈參與演講活動,Prof. Yong-Hang Zhang演講內容豐富精彩,與現場同學互動佳,本所師生皆獲益良多。
   

本場演講者Prof. Yong-Hang Zhang

 

時間: 101年10月26日(星期五)下午3點30分
講者: 吳統雄教授(世新大學資訊管理系;臺灣大學資訊傳播學程)
講題: 多元學習、獨立好問
  吳統雄教授於10月26日(星期五)蒞臨本所訪問,並於博理館101演講廳發表演說,演講題目為「多元學習、獨立好問」。本所教師及學生皆熱烈參與本次演講活動,獲益良多。
   

本場演講者吳統雄教授

 

 

 
 

光電所參與歐盟 European Master of Science in Photonics (EMSP) 碩士雙學位計畫  系列報導 ~

【前言】

伊拉斯莫斯世界 (Erasmus Mundus; EM) 計畫,是歐盟所推動的高等教育標準統合及品質提昇計畫,在此計畫下有超過100個不同領域的歐盟碩士學位課程,此計畫除了促進歐盟會員國高等教育品質的提昇,亦積極促進與非會員國頂尖大學的合作,第一期計畫由2006年至2010年,第二期計畫由2011年至2015年。在第二期,歐盟亦首度開放非會員國大學加入成為正式夥伴學校,聯合授予學位,本所在第二期加入了European Master of Science in Photonics (EMSP)(即第一期原Erasmus Mundus MSc in Photonics (EMMP)),與比利時Ghent UniversityVrije Universiteit Brussel、英國St Andrews University,和瑞典Royal Institute of Technology等校共同推動碩士雙學位計畫。

2011年9月,首批參與本計畫的光電所碩士班學生:李妍儀、蔡孟珂、蘇建儒,分別前往比利時Ghent University比利時Vrije Universiteit Brussel和英國St Andrews University,展開他們在EMSP課程中為期一年的修業生活。為了讓對本計畫有興趣的同學能更深切瞭解出國進修的學業與生活點滴,本次系列報導特別邀請三位同學撰文,將他們這一年來的所見所聞分享給大家,豐富內容將從本期開始分次於中文版所訊上完整刊登,敬請期待。

【之一】

撰文:光電所碩士班學生李妍儀

根特是一個以根特大學為主的大學城,這個寧靜的小城市並不大,人口結構單純,跟歐洲大城市相比相對安全許多。城市中居住的大部份都是學生,所以長假期的時候顯得格外冷清。根特市中心沿著河畔很漂亮,天氣好的時候常看到一堆人坐在河岸聊天野餐,景點也都在市中心附近,大概逛一天就可以逛完了。根特大學沒有總校區,大學建築散落在根特不同的地點,常常走路就會不經意的經過。在離市中心比較遠的郊區則有幾個校區,像是無塵室就位於根特西南方的郊區。

根特大學在國際上知名度不錯,大概跟台大差不多,不同的系所都會有自己的系館,附近也都有附設學生餐廳。根特有為學生設置的單車店、圖書館、體育館等等,生活機能算齊全。根特大學十分國際化,國際學生很多,通常都是Erasmus program的交換生或是Erasmus Mundus program的碩士生,現在都被安排住在去年新蓋好的校舍,宿舍的安排會盡量讓碩士生們住在一區,交換生們住在另一區,有少數的博士生們會住在有私人廚房的一樓或頂樓,但都不會跟當地學生一起住。宿舍周圍有很多學生酒吧,在星期四晚上,街上常常聚集著一大票狂歡的學生們,非常熱鬧。

在根特大學念書,接觸到的人大部分都是學生,很單純也很好融入,鄰居們都是國際學生,可以認識到不同國家的文化,學生會也會定期舉辦活動或旅遊。附近的大廣場上常不定期的舉辦大型活動:聖誕市集、馬術比賽、沙灘排球、遊樂場等等,可以說是一個充滿青春氣息的學生城市。

根特大學的一門課大概4到6學分,論文當地學生算24學分,EMMP學生算30學分。在根特的一年中,EMMP學生總共要修60學分,扣掉論文的30學分,要選5-8門課。課程資訊可以從網路上查到,但是英文網站只查得到課名,要了解課程大綱要從修課老師的名字點進去才行,很多上課相關的資訊或講義,老師都會公布在課程網站Minerva,但是網站是荷蘭文,很多重要資訊—論文格式、成績查詢等都只有在荷文版的網頁才查得到,所以要常常跟本地同學詢問,免得錯過重要消息。修課基本上不點名,老師也不注重出席率,很少打平時分數,他們認為學生可以自己決定來不來上課,甚至重修的學生只需要來參加考試就好。平時上課跟台灣差別不大,但學生比較敢問問題,課程的loading不算輕鬆,很少有所謂的涼課。

跟台灣最大的不同是,期末考通常都是佔成績70%以上,很少有期中考。他們的期末考會給一整個月排考試跟念書,在期末考月之前課就全部上完了,所以考試時間跟地點都是另外排的,很有可能一個禮拜只考一科,也可能一個禮拜排滿滿,但對時間有意見都可以跟老師反應或是提前跟老師說,基本上都會尊重學生,也常發生同一科但考試時間分兩批考。在這個月內時間不會排滿,但是老師預期學生要念書,所以考的範圍都很大,不好準備。有趣的是,在期末考月時間,不會要求你還要去實驗室或是論文要有進度,讓學生專心準備考試,跟台灣覺得修課與做研究是兩回事的觀念不一樣。

老師考前都會跟同學提醒一下要念的重點,也可以要求老師給考古題,但不像台灣會出考古題,題目都是必須要充分準備或融會貫通才會回答的,他們注重的是觀念,不會要你把公式都記下來。考試方式會有口試也有筆試,口試對於台灣學生來講是弱項,要特別注意表達能力,有想法要講出來不要猶豫,外國人就算心虛也是講得很頭頭是道的。筆試常出問答題,每題配分都是一、二分,卻要寫很多才能回答完整,而給分也真的很硬,拿一分是一分。成績是20分制,10分算通過。根特的成績打得很嚴格,不調分也沒有同情分,學生被當是常有的事,跟台灣動輒超過90分很不一樣。聽EMMP其他同學說,在根特修課是EMMP學校裏loading最重也最難的,分數也不會太高,16分就算非常高了。我個人從小到大都沒有被當過,在台大光電所修課從沒低於80分,卻也在根特被當了一科,只拿了7分。幸好根特都有補考的機會,而且補考通過的話,被當的成績不會出現在成績單上,只是要注意的是補考時間通常在8月,上下學期都是。

在根特修課因為沒有平時成績,所以很難評估自己在班上的表現,很難掌握自己懂幾成,也不好抓老師出題的方向,又由於很多科目都只考期末考,一試定生死,所以一失足成千古恨。對於修課的建議,有任何問題多問問老師跟同學是不會錯的!

EMMP的碩士論文題目是在去之前就選好的,之後可以調整,但基本上不會差太多。指導老師跟supervisor也是去之前就知道了。論文嚴格上來說只做一學期,研究跟台灣相比,我覺得最大的不同是根特的碩博士生分工很明確,博士生應該做什麼,及碩士生需要負責的部分和達到的目標,在他們給題目的時候就已經想好了,所以他們可以只花一年或者甚至一學期做碩士論文。雖然時間短,但並不輕鬆,每天都很充實,學到的東西也是紮紮實實的。

根特大學有歐洲最大的光學實驗室,還有設備齊全的無塵室,整個團隊有四、五十人,來自世界各地。根特的研究範圍很廣,資源豐富,各種專長的人才都有,也很樂於互相幫助,在這個團隊做研究可以深刻體會到團隊合作的重要性。根特光電團隊有很完善的管理制度,分工也很明確,每個人都有屬於自己的角色。在這個團隊中,「溝通」非常重要,面對人的時間很多,需要相當的溝通能力,在討論的過程中,意外的收穫常讓實驗進展得更順利。歐洲人表達能力強,能將枯燥無味的研究說成簡單好聽的故事,常常跟他們討論,在不知不覺中也會學習到很多表達的技巧。

我的指導教授跟supervisor都十分認真負責,對待我的態度一點都不馬虎。Supervisor很細心的帶我,願意詳細地解釋任何我不瞭解的部分。指導教授Roel Baets是一位在光電具有很高地位的教授,是根特團隊之首。很令我感動的一點是,指導教授很關心碩士生的進度,甚過於關心博士生,因為他認為博士生應該要能獨立,所以對碩士生會提供較多的協助與建議,甚至犧牲吃飯時間,也願意跟我討論進度,還會為我通知連絡其他能幫助我的人,好讓我進度順利一點。

我做論文時常進無塵室,但碩士生也只有我常進去,而且不能單獨待在裏面。無塵室規模相當大,位於偏遠的校區,每天我要騎35分鐘的腳踏車才能到,中午也只有三明治可以吃,其實滿辛苦的,但是學到非常多,未來找工作具有無塵室經驗也會比較容易。在根特做研究是紮紮實實的,不能有苟且心態,想要見識歐洲人怎麼做研究,在根特一定能有很多心得。【精彩內容,下期待續~】

 

【之二】

撰文:光電所碩士班學生蔡孟珂

我是光電所剛畢業的學生,一年前,有幸參與台大光電所與歐盟的合作計畫(Erasmus Mundus MSc in Photonics),到布魯塞爾自由大學(VUB)學習,感謝奇美電子、群創教育基金會、光電所黃升龍老師以及可愛又溫暖的筱文。

回想起一年前即將出國的日子,當時內心的五味雜陳到此刻依然記憶猶新。從得知消息的興奮、被瑣碎流程淹沒的煩躁、對未知環境的不安,到剛踏上歐洲土地的新奇、結交各國朋友的新鮮、夜深人靜時的寂寞、不能常吃美食的辛酸、考試前/時的緊張,到最後發現伴隨在自己身邊的問號越來越少的驚奇、發現自己比想像中還要勇敢的自信、體會到食物其實只要能吃就好的知足…。我認真地度過了在比利時的十個月,而時間和經歷回報給我的遠遠比我當初想像得還要多,不能說是煥然一新,但回過頭看,改變確實存在,而成長的喜悅驅使著我鼓勵身邊的人勇於冒險。出國走走吧,將會很好玩的!

 
到比利時的第一週,從我房間看出去的景色,正反應我當時的心情。   離開比利時前一週,相約幾個朋友出去玩,天氣晴也正是我當時的心情。

究竟是華麗的挑戰,還是詭譎的犯難?在我走出布魯塞爾機場時,我問了自己這樣的一個問題。比利時的官方語言為荷文、法文及德文,首都布魯塞爾荷法混雜,很遺憾,英語和中文為少數。看不懂的文字、聽不懂的語言,我終於體驗了文盲的感受,彷彿自己置身於魔法世界或是外星球,一切都是那樣的新鮮刺激,深刻的疑惑衝擊著我,哇,我需要引導。

上天聽到我的祈禱,賜予我友善室友一枚:Shanti(當然,一切不是如此自然,是透過黃老師和Heidi老師協助),她以及她的朋友Esrom、Imad帶領著我,探索布魯塞爾:買菜、煮飯、聚餐、讀書、旅遊等。由於我直接加入了Shanti原本的生活圈,在很短的時間內,我就適應了當地生活(註一),隨之而來的是開學,由於有必修課荷語和尖端光電科技,很快地就認識了同屆EMMP和VUB當地的光電所學生。比利時是個很國際化的國家,學生來自於歐亞非美,同學們對於亞洲面孔也習以為常,基本上,他們跟我們差不多,稍微熟識會開始互嗆,只要拋開英文說得不夠好的自卑和我們習以為常的害羞,攜帶微笑和一點點熱情,可以很自然融入他們的生活圈(但不想參與的活動就請直接say no吧),講起來很容易,可是做起來並不輕鬆,不能說的秘密是剛開始我時常聽不懂某些人的英文,可是為了不破壞氣氛,還是不懂裝懂,微笑面對,當時有點痛苦的片段現在回想起來,覺得十分逗趣。

去年底(如果我沒記錯),剛果總統大選結束後,在遙遠的布魯塞爾發生了剛果人在鬧區集體鬧事砸商店事件,導致商店街歇業交通大亂,搭火車時坐我對面的警察跟我抱怨:當年比利時政府開放移民,導致他們每年都要花時間處理這些事,而或許警察先生沒有想過的是:鬧事者極有可能是從小不得不接受難民移民(被迫與父母分離),而養父母又不見得不會對他們拳打腳踢而走歪的一群人。類似事件,在台灣,我們可能從來不會遇到或是不曾關心;出國,增廣見聞意味的不只是許多旅遊照片,更多的是培養對事物進行全面或多面向了解的好奇心,以及悲天憫人的情懷。

(註一:由於制度改變,原本的EMMP變成EMSP,學生為集體行動,所以剛開始就會有許多同伴,你將不會是孤單一人。 )

 
布魯塞爾市中心,路標標示著景點(法語+荷語),後面超市是比利時最大的中國超市金源(昂貴,不建議經常購物)。   朋友聚會,亞洲人總愛煮飯聚餐,歐美人就愛喝酒聊天,非洲人最隨和怎樣都開心;亞洲人大勝,於是我們有了各國料理 。

肩負著不能有任何一個科目被當掉(否則就要償還獎學金)的壓力,我在布魯塞爾自由大學(VUB)努力又勤奮地念書做研究(才怪XD)。

言歸正傳,VUB是荷語區的布魯塞爾自由大學,臨近ULB(法語區布魯塞爾自由大學),其光電團隊在歐洲小有名氣—B-PHOT (http://www.b-phot.org/),整個團隊約50人,包含教授、研究專員、博士後、博士生、碩士生、實習生、技術人員和行政助理,研究主題為光纖通訊、光學設計等,成員國際化,經費來源大多為產學合作,每月一次Pizza Seminar(基本上就是免費pizza),環境和諧,但稍微缺乏競爭力。碩班生每人分配至少一名Promoter(就是我們說的老闆)和一名supervisor(博班學長姊),VUB和台大不一樣,在台大,我們每週報告進度;在VUB,我們擁有很大的自由度,學長姊或老師鮮少主動連絡學生要求進度,反而是希望我們拿著成果跟他們討論或著請教自身想法的可行性,那是訓練自主思考很好的方式,但缺點是如果我們沒有提出問題或想法,他們也不會自己講,所以能挖到的寶物或許較少。

想要畢業,除了研究(論文)是不夠的,還要修課。EM計畫中,論文佔30學分,除此之外,還要修習90學分才能畢業;以我而言,台大學分抵了第一年的60學分,所以還要修至少30學分的課程。課程依照難度和預計的學習時間而分成3/4/6學分,一般而言,光電所的課為4學分。以光電所而言,師生比低,考試多為筆試加口試,需自己帶紙,題目多為3或4題,在白紙上寫上自己的想法後就可到隔壁辦公室找老師口試,老師針對紙上描述詢問更深入的問題或請你解釋所寫內容,測驗精實,分數難拿,摸魚只會摸到大白鯊。另外,VUB理論與實作並重,例如光纖通訊課程,我們要用OptSim設計出系統。【精彩內容,下期待續~】

 

【之三】

撰文:光電所碩士班學生蘇建儒

European Master of Science in Photonics (EMSP) 是一個歐盟所推動的高等教育標準統合及品質提昇計畫。在整個計畫中,會讓來自不同文化背景的學生去歐洲各國學習。如此一來,在學習過程中,學生不只會感受到巨大的文化衝擊,不同學校間的教育制度更會激發視野開闊和文化比較,這些對培養國際觀皆有很大的幫助。EMSP中的夥伴學校分散於各地,有台灣的臺灣大學(2011-2012學年度是臺灣大學第一次開始參與加入夥伴學校)、瑞典的皇家理工學院(Royal Institute of Technology)、比利時的根特大學(Ghent University)、比利時的布魯塞爾自由大學(Vrije Universiteit Brussel),和英國的聖安德魯斯大學 (University of St Andrews)。每一學年度,EMSP的課程委員會會要求學生選擇其中幾所大學進行修課和研究(依當年度規定),譬如在2012學年度畢業的學生,會被要求碩士的第一年和第二年是在不同的學校學習才可以獲得學位。因此當我碩士第一年在臺灣大學學習了之後,第二年我必須選擇除了臺灣大學的其他所學校來做我的畢業論文。第二年我選擇了英國的聖安德魯斯大學來進行我的修業。原因很簡單,就是我從沒去過英國,而電影中美妙的英國腔和紳士氣質在某種程度上深深擄獲我的心,所以在知道可以選擇英國的時候,我就決定要去這間大學。

在去聖安德魯斯之前,就發現這間大學其實在英國相當知名且具歷史性。聖安德魯斯大學是位於蘇格蘭聖安德魯斯小鎮的一所古老大學,歷史僅次於英格蘭的劍橋大學 (University of Cambridge)和牛津大學(University of Oxford)。聖安德魯斯大學在西元1413年建立之後,由於是貴族學校的關係,很早就開始了學術教育,也是蘇格蘭第一所成立的大學,現在在蘇格蘭、英格蘭都有很高的知名度。在排名上,它的物理與天文學院在英國是排第三名的,僅次於劍橋和牛津(http://www.thecompleteuniversityguide.co.uk/league-tables/rankings?s=Physics%20%26%20Astronomy)。除此之外,悠久的歷史也深受王公貴族喜愛。英國的威廉王子與凱特王妃就是在這所學校上學並認識相愛,也是這所古老學校最為人津津樂道的小品故事。

從我到達了聖安德魯斯(2011/9/17)到離開英國(2012/6/24)大約經歷了九個月的留學生活,在我眼中的聖安德魯斯多添了許多感情的成分,而不僅僅是網路資料上冷冰冰的描述。苦讀時的艱辛和蘇格蘭的糟糕天氣充滿了我第一學期大部分的時間;還記得有次實驗拿了很糟的分數,悻悻然地回來,卻還要走在蘇格蘭田野上,經歷吹著的大風和大雨,那時的我,咒罵著天氣卻一面氣自己的不成材。更糟的是,語言與文化的隔閡也常常讓我這個在台灣長大、碰到很多熱情人們的小孩覺得挫折,有次還因為一次語言上的誤會,甚至和外國人大吵一架。但是,有句話說得很好,誤會常常出自於不了解;經過了半年的適應和調整,像是再次認識自己的過程,在不斷的東西方文化刺激之下,內化反省這些經驗,也慢慢的有柳暗花明的感受。隨著冬天轉春,不只在學業上有了進展,也可以開始欣賞西方文化,外國人的好朋友也因此多了很多。

在聖安德魯斯大學的網頁上,可以看到這幅有名的照片(圖一),有個古老的儀式是學生必須在每個月的第二個星期天穿著聖安德魯斯的傳統紅袍,在海岸的堤防上走一回。古老的學校加上傳統的服飾像極了J. K. Rowling筆下哈利波特中霍格華茲的魔法學院場景。在某種程度上,這一年的回憶中,聖安德魯斯大學給了我,如同霍格華茲給了哈利波特一個冒險驚奇的故事一樣,不只有苦也有甜。【精彩內容,下期待續~】

圖一、 聖安德魯斯的傳統—穿紅袍,漫步於海岸的堤防 。

 

 

 

~ 與南京大學(Nanjing University)博士生交流活動 2012  系列報導 ~

【2012 兩岸光電科技博士生論壇】

(The 5th Cross-Strait Ph.D. Student Forum on Photonic Science and Technology, 2012)

(時間:101年10月20日至10月26日;地點:灣大學

【之一】

花絮整理:光電所博士班學生蔡君偉

臺灣大學光電工程學研究所與南京大學物理學院共同舉辦的博士生交流活動,本年度主辦單位為臺灣大學光電所,活動地點在臺灣大學,博士生論壇日期為2012年10月22日至10月24日,除了南京大學和臺灣大學兩校博士班學生外,亦邀請大陸地區其他高等院校如南京師範大學、南京理工大學、蘇州大學、南京航空航天大學等高校一同參與,共計24位博士生參與此次論壇,場面相當浩大。臺灣大學光電所與南京大學博士生交流活動今年已是雙方學校第五年共同合作舉辦,本人很榮幸有這個機會能夠參加雙方學校所舉辦的學術交流活動,並藉由此次的寶貴經驗讓我體會到雙方學校對於博士生交流活動的重視程度日益增加。

本所所長林清富教授和副所長吳志毅教授為了讓此次交流活動更為順暢,共舉行了四次籌備會議和一次檢討會議,目的是希望能夠讓此次和後續的交流活動能夠順利舉行。參與本次交流活動的光電所同學依序為學生隊長陳奕均、副隊長劉家偉、趙俊傑、蔡東昇、邱義忠、蔡君偉、蔡陵萱、張晏碩、廖亮及陳永璨等人,此外還有負責雙方學校交流細節的所辦林筱文小姐;也正是因為老師們和同學們的全力配合及詳細分工,使得此次交流活動算是圓滿順利地完成。此次交流活動共有四大主題,分別為博士生論壇、文化參訪、實驗室參訪和學生活動交流,本人將依照交流活動的時程順序詳細介紹。

2012 兩岸光電科技博士生論壇與會者合影

南京大學等高校師生們第一天抵達台灣時,由學生隊長陳奕均同學領隊前往接機,並安排南京大學同學們至臺灣大學正門口對面的餐廳用餐。用餐過程中本所代表同學幾乎全數參與並為每位來自南京大學等高校的同學們進行本活動行程的詳細解說,聊天的過程中從雙方同學們的飲食習慣、文化歷史、學校背景及近日時事等議題幾乎是無所不談。晚餐結束後,負責餐飲安排的同學蔡陵萱和張晏碩更貼心地帶領南京大學同學們參觀公館夜市,並讓各位同學見識到台灣夜市文化和夜市美食,只可惜大家在晚餐過程中都吃得非常飽,對於夜市美食的誘惑只能說抱歉了。

第二天的行程規劃是文化參訪,負責行程安排的同學為廖亮,他帶領大家前往有台北後花園之稱的宜蘭參訪,當日的參訪行程非常豐富,早上至蘭地空間書庫進行宜蘭當地文化解說,下午至行健村進行有機農作介紹和蔥油餅、米苔目手工體驗,傍晚至香草菲菲進行芬香植物的香味體驗,最後到著名的溫泉景點礁溪用餐和體驗溫泉魚SPA,其中行健村的蔥油餅、米苔目手工體驗和溫泉魚SPA體驗最讓大家印象深刻。第三天上午安排了著名景點國立故宮博物院進行文化參訪,此次文化參訪行程讓來自大陸的同學們對於故宮的典藏文物為之驚艷,讓人流連忘返。

研討會會場合影,由左至右依序為熊翔老師(南京大學)、鞠豔老師(南京大學)、王振林副院長(南京大學)、林清富所長(臺灣大學)、吳志毅副所長(臺灣大學)、仇鵬飛老師(南京大學 )

當日的下午行程也是本次交流活動的重點—「2012兩岸光電科技博士生論壇」,由臺灣大學學術副校長羅清華教授、臺灣大學光電所所長林清富教授、南京大學物理學院教授/中國科學院院士祝世寧教授及南京大學物理學院副院長王振林教授等人為此學術交流活動揭開序幕,正式展開為期三天的兩岸光電科技博士生論壇。在此次兩岸博士生論壇會議過程中發現,南京大學等高校同學們的研究主要是偏向基礎科學與理論分析,相較於我們光電所偏向的應用工程和實作經驗,其理論基礎的分析功力著實令我們深感佩服。也正是因為雙方研究方向的不同,因此不論是會議過程中或是私底下的學術討論算是非常頻繁與密切;雖然我們對於對岸學生偏向理論研究的基礎科學感到佩服,但對岸學生對於我們的應用工程研究內容也感到非常有興趣,大多數的同學還挺羨慕我們的研究有立即的應用空間。為期三天的博士生論壇會議過程中,兩岸學校的學生無不使出渾身解數來進行個人研究的簡報,希望透過個人詳細的報告內容讓大家更能夠清楚了解到雙方學校目前在學術研究的領域方向和發展成果。整體而言,雙方學校的學生在報告和發問的過程中都表現得相當不錯,台風都非常穩健;尤其是來自對岸的南京大學等高校的學生更是踴躍地提出問題,光是這點就讓我們光電所的學生備感壓力,當然這也是值得我們學習及檢討的地方。此次博士生交流活動的重頭戲,也就是兩岸學校學生互評選出最佳論文和最佳人緣等兩個獎項;本次博士生交流活動中獲得最佳論文獎的同學分別為南京大學物理學院的柏豔飛同學和臺灣大學光電所的蔡君偉同學;獲得最佳人緣獎的同學分別為南京大學物理學院的王力同學和臺灣大學光電所的陳奕均同學。當然在此也要感謝負責議程安排、會場佈置的趙俊傑、蔡東昇、陳永璨和蔡君偉同學,因為他們的協助,研討會議程活動得以順利進行。

研討會會場合影(臺灣大學、南京大學、南京師範大學、南京理工大學、蘇州大學、南京航空航天大學全體與會博士生)

第五天下午在議程結束之後,是由邱義忠同學負責安排參觀光電所實驗室,主要參訪的實驗室分別為矽光子與有機太陽能電池實驗室(林清富教授)、有機光電材料分析實驗室(吳志毅教授)、可撓性光電實驗室(陳奕君教授)及奈米科學實驗室(何志浩教授)。對岸同學參訪實驗室行程後皆對我們臺灣大學光電所的老師及同學感到佩服,佩服的主要原因是因為我們光電所的師生能夠在最有限的實驗室空間中獲得最有效的研究成果,也就是說實驗室的整體空間規畫及運用已發揮到最大的效益。第六天則是安排至新竹科學工業園區的兩大公司進行參訪,分別為晶元光電和友達光電,藉由此次竹科實驗室參訪行程讓對岸的同學更進一步地了解到台灣光電產業的發展現況。

本次交流活動最後一天的上午行程,我們安排南京大學等高校同學和老師們有個自由活動的時間,讓對岸師生們能夠自由參訪想要前往了解的地方和享受臺灣當地美食小吃;當日下午則由所長林清富教授領隊下,在立德台大尊賢會館前與南京大學等高校師生們一一送行,在送行的過程中讓對岸師生們感受到我們臺灣大學師生們的熱請款待與不捨,也為此次兩岸博士生交流活動畫下了一個完美的句點。

 

之二

花絮整理:光電所博士班學生邱義忠

在10月24日及10月25日,我們分別安排了實驗室參訪及公司參訪活動。兩岸的老師與學生在24日參訪了台大光電所的無塵室以及實驗室,各實驗室的負責同學非常詳細地簡介各實驗室的設備及研究,而大陸的同學與老師們也向解說同學提出了許多問題以及建議,過程中我們深刻感受到南京大學師生的求知心,也了解到南京大學在設備及資源上的擴充發展相當快速。除了期許自己要更努力外,也希望能有多一些資金挹注在光電的研究上,使其能更快速蓬勃地發展。

林清富老師實驗室學生向南京大學師生介紹實驗室成果

南京大學師生參觀吳志毅、何志浩及陳奕君老師實驗室

在25日,我們一早先造訪位於新竹科學園區的晶元光電。剛到公司門口,熱心的何課長已經在門口久候並且歡迎我們的到來,在簡單寒暄一下後便帶領我們到公司的會議室。一開始,何課長先簡介了晶元光電,接下來她邀請了陳副總來為我們介紹其公司願景與發展現況;在之後的問題討論時,大家都非常踴躍地發問,而陳副總也是知無不言,另外副總也勉勵兩岸的學生進公司後能夠隨時保持學習的心來累積自己的實力,不要短視近利。最後副總也帶我們參觀了部份的晶電製程實驗室,且一一詳盡解說每樣設備,讓我們最驚訝的是副總連工廠管路及電路都十分了解,後來副總也私下透露公司在培養人才時希望他們可以多方面接觸,不要只侷限在某一領域,會限制了自己的視野;早上的晶電之旅除了讓人感受到熱誠外,副總的教誨也讓我們受益匪淺。

下午,我們先驅車前往玻璃工藝博物館參觀,佔地並不大的博物館展覽了許多有關玻璃的歷史及應用,經由導覽人員的導引及介紹,我們看到了許多令人讚嘆的玻璃工藝品,也看到了結合光電技術所開發的玻璃製品,原來我們所學的光電知識結合上玻璃可以做這麼多的應用,真是令人大開眼界。

離開玻璃工藝博物館後,我們來到了另一間參訪的公司—友達光電。剛進友達,大廳擺設了許多顯示器以及藝術品,讓我感覺來到了度假飯店而不是公司,讓人有種心曠神怡的感覺。而從經理介紹的投影片中,我們也可以深刻感受到友達推動綠色環保的決心以及表達永續經營的概念。在接下來,經理帶我們參觀了廠區多樣的娛樂及運動設施,也讓人感受到公司對員工的照顧。我們也參觀了友達的展示間,在那陳列了許多各式各樣的顯示器,也表示了友達在這領域的能力與努力。最後,經理邀請一位台大光電所畢業的學長及其同事來為我們進行演說,演說內容讓我們了解到顯示器可以有這麼多應用及進化,也讓人佩服友達在這領域的創新及技術。當然,演說完後大家非常踴躍地提出了許多問題,學長及其同事也不吝於解答大家的疑問,雙方的熱烈討論讓我們比預定時間延長了一個小時後才離開友達。今天的公司參訪不僅讓我們增廣見聞、獲益良多,且也增加了我們與大陸師生間和產業界的交流。

參觀晶元與副總之合照

友達經理向大家簡介公司及願景

 

 
 
 
Crystalline Si Thin Foil of Completely Single Domain

Professor Ching-Fuh Lin

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所 林清富教授

Producing ultra-thin Si wafer with low Si material waste is an important issue to achieve grid parity of Si solar cells. Although Si wafer with a thickness of 20μm can be fabricated by epitaxial techniques, these techniques need rigorous process environment, expensive equipment and high power consumption, limiting the potential of cost reduction. In this report, we explore a procedure involving very fast and low-cost process to fabricate crystalline Si thin foils of completely single domain from (100) Si bulk wafer.

The low-cost procedure is a multi-step metal-assisted etching (MAEtch). Figure 1 shows the procedure of forming Si thin foil using multi-step MAEtch. First of all, the Ag used as catalytic agent for MAEtch is deposited on the Si surface with photoresist (PR) pattern. The solution of electroless metal deposition consists of AgNO3 and HF, which allows Ag+ to become silver dendrites on Si. Second, the multi-step MAEtch has two major steps including anisotropic and isotropic etching. The solution of the anisotropic etching (1st step MAEtch) is composed of H2O2 and HF to form vertically-aligned Si micro-holes. In aqueous solution of H2O2 and HF, Ag dendrites will sink into Si substrate vertically. Then, at the other MAEtch step (2nd step MAEtch), the Si micro-holes from the 1st step MAEtch are undercut for lift-off of Si thin-foil. The solution of 2nd step MAEtch contains a large H2O2/HF ratio to achieve isotropic etching, and thus Si micro-holes could be undercut from the bottom. Figures 2(a) and (b) are the SEM images of the micro-holes formed in 1st step MAEtch, where vertical micro-holes can be observed. In Fig. 2(c) and (d), the micro-hole undercut with isotropic etching is also shown, and the thin foil can be lifted-off after 7-min of 2nd step MAEtch. By multi-step metal-assisted etching, the entire procedure takes no more than 20 minutes to produce the Si thin foil with thickness of 15 μm.

The Si thin foil with micro-hole structure could induce strong light trapping effect, leading to high absorption. Figure 3 shows that the absorption of the Si thin foil is over 85% from 350 nm to 960 nm, exceeding the calculated absorption of planar Si thin foil with the same thickness. This is due to the fact that the back side of the thin foil provides excellent anti-reflection, and multiple internal light scattering is induced by the micro-hole structure. Finally, combined with solution-processed conducting polymer, the Si thin foil/PEDOT:PSS solar cell is demonstrated. The structure of the solar cell is depicted in inset of Fig.4. The interface between the PEDOT layer and n-type Si can form a good heterojunction for separation of electron-hole pairs, and it reveals rectifying characteristics as shown in Fig.4. In conclusion, the Si thin foil has potential for low-cost solar cell devices, and its light-weight and ultra-thin properties can enable wide applications.

Figure 1. (a) Deposition of silver on the PR -patterned Si surface. (b) 1st step MAEtch to form vertically-aligned Si micro-holes. (c) 2nd step MAEtch to undercut the Si micro-holes. (d) Lift-off of the Si thin foil from Si substrate. Figure 2. (a) & (b) are side-view and top view of the Si micro-holes formed by 1st step MAEtch, respectively. (c) Side view of Si micro-holes after 2nd step MAEtch for 2min. (d) Side view of Si micro-holes after 2nd step MAEtch for 5min.
Figure 3. Absorption spectra of the Si thin foil. Figure 4. J-V characteristics of Si thin foil/PEDOT solar cell under dark and light conditions. Inset picture: Device structure of the Si thin foil/PEDOT solar cell.

 

     
 
 
論文題目:規則排列氮化銦鎵/氮化鎵量子井奈米柱陣列生長及特性分析

姓名:廖哲浩   指導教授:楊志忠教授

 

摘要

由奈米壓印技術(Nano-imprint)及流量調變(Pulsed-growth)有機金屬氣相沉積磊晶法(MOCVD),可於c平面藍寶石基板上成長不同截面大小與間距的規則排列高晶體品質氮化鎵奈米柱陣列(GaN nanorod array),再於其上成長氮化銦鎵/氮化鎵量子井結構(InGaN/GaN Quantum-well),可同時於奈米柱頂端形成具極性的c平面圓盤狀量子井結構以及奈米柱側壁形成非極性的m平面量子井結構(如圖一),形成外層包覆量子井的奈米柱陣列(Core-shell quantum-well nanorod array,如圖二)。進一步分析不同截面大小、間距、高度與六角排列的氮化銦鎵/氮化鎵量子井奈米柱陣列,發現其發光波長隨著奈米柱高度降低、奈米柱截面寬度增加或奈米柱間距增加而變長,且奈米柱六角排列型式以邊對邊的組合會比角對角的組合發光波長要長。

 

圖一、氮化銦鎵/氮化鎵量子井奈米柱穿透式電子顯微鏡影像。

 

圖二、氮化銦鎵/氮化鎵量子井奈米柱陣列掃描式電子顯微鏡影像。

 

 

論文題目:聚三己烷噻吩與苯基碳61丁酸甲酯混成有機太陽能電池之介面物理、化學與電性分析

姓名:曾維宣   指導教授:吳志毅教授


摘要

聚合物/富勒烯組成的塊材異質接面太陽能電池為當今前端之研究題材,其中,又以聚三己烷塞吩(P3HT)混和苯基碳61丁酸甲酯(PCBM)構成的主動層吸光材料最為熱門。本論文使用介面分析的方法,如紫外光電子頻譜(UPS)及X光電子頻譜(XPS)等儀器,分析太陽能電池介面間的電子結構及化學反應。同時,配合上各種不同結構的元件製作(圖一),直接和介面分析的結果做對照(圖二),探討各種不同條件的製程處理、緩衝層的使用對元件效能影響之背後機制。

 

圖一

 

圖二

 

 
 
 

— 資料提供:影像顯示科技知識平台 (DTKP, Display Technology Knowledge Platform) —

— 整理:林晃巖教授、陳聖灝 —

X光造影:高解析度之表面結構

一種可調制反射、同調X光之3D成像技術預期可用於基板內奈米材料之成像

隨著同步加速器與自由電子雷射的發展,同調X光源造影已逐漸普遍地應用於生物物質與材料結構特性的探討,例如應用在顯示生物細胞1、奈米晶系材料2、非晶體材料3…等。在同調X光的繞射造影中(CXDI,coherent X-ray diffractive imaging),樣品與偵測器之間並無任何光學元件(圖1),這些X光被樣品散射後便進入後方的相機中。相機測量到的繞射條紋與樣品的圖案完全不同,我們可利用遞迴演算法以數值方法求出整體表面結構資訊。近年來,耦合繞射造影的方法已逐漸成為流行,也意味著這種無成像光學組成的造影系統,其高解析度只受限於照射波長與樣本的散射信號。由於新一代的高亮度同步加速器與自由電子雷射X光源的發展,其產生的高同調X光束使得這種造影技術愈來愈流行4

圖 1. 同調X光繞射成像實驗圖
a, 穿透式。具高穿透性質之樣品被同調X光照射後(X光通常以同步加速器或自由電子雷射產生)。繞射的訊號被集中在樣品後方的二維偵測器(為避免光束直接入射至偵測器中,同常會以阻光器或孔徑作為保護)。
b, 布拉格(繞射)式。一晶體樣本如圖1a的擺置被同調X光照射後,由於樣品晶體結構特性會產生出布拉格繞射條紋並以布拉格峰值為中心。主要量測在布拉格峰值附近的繞射條紋,直射的光束通常不會被二維偵測器接收到。
c, 掠角入射(反射)式。在基板上方或在基板中的樣品被掠角入射的光照射(也就是入射角度αi很小)。被樣品反射的繞射訊號會進入後方的二維偵測器中,直射的光束通常不會入射到偵測器。

傳統的同調造影實驗是設計以穿透式5 (圖1a)或因晶體物質所造成的布拉格繞射圖案來測量連續的繞射訊號6 (圖1b)。然而,對於埋在不透明基板內或者安置在其表面的非晶體結構而言,其並不適合以上兩種同調光之造影方式。Sun等人在Nature Photonics7中描述了一種新的同調造影工具,可在掠角入射時達到三維材料的造影(圖1c),可讓不透明基板或埋在基板內的物質做立體結構之研究。

掠角入射是利用入射光的全反射,也就是X光在非常貼近表面的角度加上臨界角的限制將會大量地從表面反射。臨界角會隨著不同材料改變,正確地選擇入射角可在已知材料間得到高對比的繞射訊號。

在研究中,Sun等人將金的測試結構以及界面的濕層結構(wetting layer)放置於矽基板上作為樣本(391 μm × 5.1 μm × 36 nm)。他們選用臨界角附近的入射角度測量繞射圖案,並將其轉譯成為材料三維結構的資訊(解析度為2.6 μm × 22 nm × 2.7 nm)。這些新的發現證明掠角入射的應用,也就是說使用同步加速器之同調X光源產生的三維造影技術(CXDI)開啟了建立在基板上方或埋在基板內部奈米結構的高解析顯影,尤其是在樣本的高度方向。以具體的例子做解釋,我們可以想像在實驗中Sun等人的技術結合文獻2中的解析方法,可對讓成長於矽材料上單個InGaAs量子點內之三維形變分佈產生高解析度之成像。

目前,掠角入射技術的關鍵限制在於平行光束的傳播方向上相較於垂直方向上22 nm與2.7 nm的解析度僅有2.6 μm。未來的計劃中,在沿著光束方向的解析度不僅藉由改變入射角αi做調整,同時還會利用改變方位角Φ (azimuthal angle)來改善。(圖1c)

雖然三維同調造影的方式並非需要配合著高亮度的同調X光源(例如自由電子雷射)的破壞性成像程序(destructive imaging process),但確實需要多道光束照射在相同完整的樣本上;其技術代表著掠角入射的CXDI技術實際擴展到三維結構造影,並在奈米結構探測的技術上達到了奈米解析度等級。

圖 2. 從左而右依序為實驗示意圖、電子顯微鏡下樣本結構、樣本結構圖示、散射場圖、三維散射場圖以及樣本三維空間圖7

 

 

資料來源: Nature Photonics 6,574–575(2012), Published date (online): 03 September 2012, DOI:10.1038/nphoton.2012.209
  http://www.nature.com/nphoton/journal/v6/n9/full/nphoton.2012.209.html
參考資料 Tao Sun, Zhang Jiang, Joseph Strzalka, Leonidas Ocola and Jin Wang, “Three-dimensional coherent X-ray surface scattering imaging near total external reflection,” pp 586–590, Publication Date (Web): Aug. 12, 2012 (Letter) DOI: 10.1038/nphoton.2012178
 http://www.nature.com/nphoton/journal/v6/n9/full/nphoton.2012.178.html
文中的參考資料


1. Thibault, P., Elser, V., Jacobsen, C., Shapiro, D. & Sayre, D. Acta Crystallogr A 62, 248261 (2006)
2. Newton, M. C., Leake, S. J., Harder, R. & Robinson, I. K. Nature Mater. 9, 120124 (2009).
3. Song, C. et al. Phys. Rev. Lett. 100, 025504 (2008).
4. Quiney, H. M. J. Mod. Opt. 57, 11091149 (2010).
5. Miao, J., Charalambous, P., Kirz, J. & Sayre, D. Nature 400, 342244 (1999).
6. Robinson, I., Vartanyants, I. A., Williams, G. J., Pfeifer, M. & Pitney, J. Phys. Rev. Lett. 87, 195505(2001).
7. Sun, T., Jiang, Z., Strzalka, J., Ocola, L. & Wang, J. Nature Photon. 6, 586–590 (2012).

 
 
 
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