第八十二期 2013年1,2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:2013.02.07
 
 

 本所何志浩教授指導碩士生何政翰同學、博士生陳政營同學榮獲「中華民國物理學會2012研究生優良論文獎~優良、佳作」,特此恭賀!

獎項 得獎學生 論文題目 指導教授
優良 何政翰(碩士生) 從奈米到微米結構設計以達成氮化銦鎵/氮化鎵元件之高效能光擷取/光萃取 何志浩
佳作 陳政營(博士生) 一維奈米半導體/壓電材料在非量子局限尺寸下之光電性質與電子結構研究 何志浩

 本所吳志毅教授指導博士生吳以雯同學榮獲「中華民國物理學會2012年吳健雄獎學金」,特此恭賀!

得獎學生 論文題目 指導教授
吳以雯(博士生) 以阻抗對電壓曲線分析有機發光二極體介面特性 吳志毅

 國立臺灣大學電機資訊學院光電工程學研究所誠徵助理教授(含)以上專任教師一名

應徵資格:申請者須具備博士學位,在「生醫光電」或「3D顯示科技」相關研究領域之專長
起聘日期:預計2013年8月1日

有意申請者需檢附下列資料:
1. 求職函
2. 個人履歷表,需附著作目錄並簡述未來教學研究方向
3. 代表性著作影本(近三年發表之論文著作1~3篇)
4. 推薦信(至少3封)
5. 博士學位證書影本(或即將取得博士學位之臨時學位證書正本)
6. 大學及研究所歷年成績單正本

申請資料於2013年2月27日前(郵戳為憑)寄至:
臺北市106羅斯福路四段一號
國立臺灣大學光電工程學研究所「教師評審委員會」收

本所相關網址:http://gipo.ntu.edu.tw/
聯絡人:所長林清富教授;
e-mail: cflin@cc.ee.ntu.edu.tw電話:+886-2-33663540
所辦聯絡人:施惠子小姐;e-mail: gipo@cc.ee.ntu.edu.tw;電話:+886-2-23677462;傳真:+886-2-23677467

 

 
 
 
12月份、1月份「光電論壇」演講花絮(花絮整理:姚力琪)
時間: 101年12月21日(星期五)下午3點30分
講者: 彭富章博士(National Renewable Energy Laboratory)
講題: An Introduction to CuInGaSe2 (CIGS) Thin-Film Solar Cell Technologies
  彭富章博士於12月21日(星期五)蒞臨本所訪問,並於明達館205室發表演說,演講題目為「An Introduction to CuInGaSe2 (CIGS) Thin-Film Solar Cell Technologies」。本所教師及學生皆熱烈參與演講活動,彭博士演講內容豐富精彩,與現場同學互動佳,本所師生皆獲益良多。
   

彭富章博士(右)與本場演講主持人林清富所長(左)合影

 

時間: 101年12月28日(星期五)下午3點30分
講者: Prof. Devki N. Talwar (Chair of Department of Physics, Indiana U of Pennsylvania (IUP))
講題: Nanotechnology: Making Efficient Solar Cells for Clean Energy
  Devki N. Talwar於12月28日(星期五)蒞臨本所訪問,並於明達館205室發表演說,演講題目為「Nanotechnology: Making Efficient Solar Cells for Clean Energy」。Prof. Devki N. Talwar演講內容精彩,本所學生參與熱烈並踴躍提問,獲益良多。
   

Prof. Devki N. Talwar(右)與本場演講主持人馮哲川教授(左)合影

 

時間: 102年1月4日(星期五)下午3點30分
講者: 何孟穎經理光電科技工業協進會
講題: 光電產業發展與國際市場契機
  何孟穎經理於1月4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「光電產業發展與國際市場契機」。何孟穎經理演講內容豐富精彩,演講主題包括光電產業分類範圍、全球與台灣光電產業現況、顯示器新興技術百家爭鳴、LED照明市場即將起飛、全球PV生產遷徙亞太。本所教師及學生皆熱烈參加,現場互動佳,本所師生皆獲益良多。
 

~ 2012光電所歲末餐會  花絮報導(詼諧版)

(時間:101年12月28日;地點:臺灣大學明達館、博理館

花絮整理:所學會會長陳奕均

在2012年的最後一個上課日,光電所一年一度的餐會正式展開,活動首先請到了光電所的大家長-林清富所長以披薩的由來做了一個簡單的開場1(圖1(左)),同學們也非常捧場地報以熱烈的掌聲,就在所長開場完之後,由於時間的關係,馬上進行了小遊戲競賽,首先登場的是"究極選擇題",但沒想到其中一題關於"雷池"2的問題就把全部人都淘汰了,於是額外加賽一題才選出最後晉級"紅白旗"遊戲的四位同學,從出題同學出到崩潰的狀態可看出紅白旗遊戲戰況之慘烈(見圖1(右下)),最後分別由圖2(中、右)中的四位同學拿到我們的大獎。

圖1. (左) 所長開場;(中上) 究極選擇題,同學們緊張跑動中;(右上) 同學們專注聽著題目;(中下) 紅白旗遊戲,同學們手忙腳亂;(右下) 出題同學崩潰中。
圖2. (左) 先馳得點的兩位同學;(中上) 冠軍─耳機一支;(右上) 亞軍─平底鍋一把;(中下) 季軍─腳踏車一部;(右下) 殿軍─湯鍋一把。

傍晚的摸彩活動,非常榮幸地請到林清富所長與吳志毅副所長為我們摸彩,本次所學會所準備的獎品相當豐富,特別要提到其中的特別獎-林清富所長的親筆簽名書,由我們博士班學長吳仲倫抽到(見圖3(左)),看來此人今年運勢相當強盛,離大去畢業之期不遠矣。隨著獎項一個一個被抽走,同學們的心情也跟著愈來愈激動,此時雞排妹抱枕一出,台下驚叫聲連連,瘋狂的男同學們彷彿進入無人之境,"抽我抽我"的聲音此起彼落,當時我手上如果有鞭子我一定馬上抽他兩下(誤),不過被抽到的同學做出了全天下男人都會做的舉動3-他捐出來了!!!剎時台下歡聲雷動,甫從瘋狂狀態變成洩氣皮球的男同學們彷彿末日重生般地露出了奇怪的笑容,最後就由不便透露姓名的男同學抽走了(見圖4(中)),而其他豐富獎品則分別由其他幸運的得主帶回家(見圖3、圖4),沒抽中獎品的同學也不用太氣餒,下次的活動請繼續給我們所學會支持,一定有機會抽中你的。

圖3. (左) 特別獎得主─所長親筆簽名書;(中上) 歲末摸彩獎品一覽;(右上) 首獎得主─床頭音響一組;(中下) 二獎得主─羽絨衣一件;(右下) 三獎得主─保養品組合一套。

圖4. (左、右) 5獎~36獎幸運得主;(中) 超幸運四獎得主4

本次活動為響應愛護地球不浪費的概念,因此用餐採取報名制避免食物剩餘之問題,雖然過程可能會造成些許不便,但成效相當不錯;另外本次活動的確有非常多不完備之處,但所學會的成員們會吸收本次經驗,並且盡心盡力地改善。最後感謝光電所所有老師的支持以及光電所所辦成員的協助,讓本活動順利舉辦,光電所所學會在此致上最高謝意。

1 本次活動餐點為披薩套餐,因此所長隨即以披薩之由來作為開場,雖然不見得是史實但仍非常有意思。
2 問題:「不敢越雷池一步」是形容界限嚴格分明,「雷池」其實是 (A)一個湖 (B)一個城。
3 據不可靠的消息指出,原本抽中雞排妹抱枕的同學女友恰坐在他旁邊,因此捐出來是相當合理的行為(摸下巴 )。
4 為保護得主不被其他瘋狂的所上男同學攻擊,此圖以特殊效果處理並加上黑條掩蔽其五官特徵,避免大家知道他是身在電機二館351B室,學號R01941095的韋力天同學

 
 
 

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 ~

【之一】

撰文:光電所碩士班學生李妍儀

【續上期】

比利時有荷語區、法語區跟少數的德語區人口,在根特的比利時人使用的語言是荷蘭文,荷語區人口的英文都講得非常好,溝通不是問題,但是日常生活中遇到的文字都是荷蘭文。至於法語區的人口英文就比較差,這跟法國堅持講法文的驕傲可能有點關係。比利時人自知荷蘭文是弱勢語言,所以會講兩三種外語都算基本,他們的語言能力都很好。日常生活中常看到的文字不是荷蘭文就是法文,很少有英文,除非是觀光區。剛開始會不適應,覺得自己像文盲,但是在溝通上很少遇到問題。

我去那邊學了一學期的荷蘭文,全世界用荷蘭文的人口大約就兩千三百萬,搞不好比台語還少。甚至有比利時人自己認為荷蘭文不值得學,使用的人口太少。在那邊認識的中國人,有些不會講荷蘭文,但也在當地生活了二、三十年,還能找到不錯的工作。我對語言有興趣,撇開實用性,我學得蠻開心的,生活中也帶給我不少幫助,例如因為講荷蘭文所以單車店伯伯免費送了我一顆電池,其實語言什麼時候會用到真的說不準。荷蘭文跟德文很像,文法則跟英文很像,有些字也只是拼法或念法不一樣,其實要融會貫通應該不難,難的是它們的發音,念起來跟英文天差地遠,荷蘭文喜歡造很長的單字,但其實知道規則後單字是可以拆解的,閱讀來說不難理解,對德國人來說學習特別快 。

鄰居們因為都從世界各地來,所以英文程度不太一樣,我個人認為根特大學碩士生的英文程度都很好,但交換生就不一定。歐洲口音不難適應,有的甚至聽不出腔調,尤其比利時荷語區人口的英文都很好,連公車司機或擺攤販的老婆婆都能對答如流,讓我很驚訝。想去歐洲留學的學生都會有語言上的顧慮,比利時的話基本上不用擔心,英文是很夠用的。

歐洲人給我的感覺是很懂得享受生活,並且注重休閒。跟他們相處氣氛很輕鬆,每個人都很敢發表自己的意見也很有想法,對於情緒也不像華人那麼壓抑,個人特色都很有自信地表現出來。他們在假期喜歡喝喝酒、聊聊天,單純享受悠閒,連出國玩都不太會安排特定的行程,對他們來說,假期的重點是放鬆心情,順從心情做想做的事情就好了。當然歐洲人也是有缺點,雖然他們說話都很誠懇很有自信,但是有時候說的比做的多,這點跟華人剛好相反。我欣賞歐洲人在認真工作之餘,重視休閒及享受生活的態度,但另一方面也覺得華人的刻苦耐勞及腳踏實地很了不起。根特大學有很多國際學生,學生素質很不錯,感覺不太到種族歧視,但是在路上偶爾會遇到針對種族的言語,種族地位還沒有很平等。

歐洲人最常見的社交方式就是喝酒聊天,或是參加party,party的隔天早上街上常會看見喝醉的人們跟你搭訕。鄰居們常互相切磋廚藝,偶爾有鄰居的家長來,會主動煮異國當地的料理給大家吃,我吃過葡萄牙、法國、荷蘭、秘魯、伊索比亞等等的料理,十分有趣。每一個國家的文化也不太一樣,西班牙人愛熱鬧;法國人真的很重視飲食,但是食材常不洗就丟進去煮;比利時人起初會比較難打進他們的小圈圈,剛開始感覺有點冷漠,但是認識了之後又會對你很好;印度人理工真的很強,但很少看到女生。歐洲越往北的人膚色越白,髮色也越淡,身高也普遍比較高。比利時人白皮膚金髮碧眼、嘴唇很薄,南歐人髮色幾乎都是深棕色。在根特有中文系,所以也會遇到會講中文的外國人。比利時見面禮是親臉頰三次,左右左各一次,舉杯碰杯的時候眼睛要凝視對方致意,以示尊重。

歐洲階級輩分沒有亞洲那麼明顯,每個人都有發言的權利,他們也很樂意聽到大家的聲音和意見,質疑教授跟和教授辯論也是被肯定的。歐洲的教授很謙虛,放得下身段,但在該嚴厲的時候也會表現得很銳利。學生們非常有自己的想法,也勇於表達,強調個人的獨特性。他們不太在乎別人的眼光,勇敢做自己。基於這樣的風土民情,玩樂時可想而知是很敢玩也很放得開,一開始我不太習慣,後來也見怪不怪了。【精彩內容,下期待續~】

 

【之二】

撰文:光電所碩士班學生蘇建儒

【續上期】

我在聖安德魯斯的生活與在台灣真的很不一樣。在國外時,接收到的生活模式、文化價值觀,都讓我這個在台灣出生的小孩大開眼界。記得第一天到達宿舍,才打算把電腦接上充電器,接上那瞬間,當台製的充電器碰上英國的插座,是啊!才第一天,我就彷彿聽到了這個西方世界在跟你說:「這邊不是台灣」。蘇格蘭街頭沒有台北市忠孝東路的車水馬龍,沒有台北市每個街口都有的便利商店。在人口密度每平方公里只有64個人的蘇格蘭,人與人之間存在著一種微妙的距離感,在廣大的蘇格蘭土地上,踏著輕鬆的步伐,跟在台北比起來,步調確實慢。拿上班來說,英國人上班工作9點開始,中午12點吃中餐,下午3點有下午茶,5點準時下班,這麼多上班調適時間,也可以看得出來英國人對於自己的自由意志相當珍惜和重視。記得之前問過一個德國人,為什麼你每天都這麼開心,他回答我:「享受人生啊!」,對啊,享受人生、享受生活,而不是每天汲汲營營為了目的而活,就很單純地享受快樂,我在英國的生活環境大抵上就是如此。

講到我所處的聖安德魯斯這個小鎮,生活中多了很多的元素也是其他地方找不到的。來到聖安,就不能忘了最有名的Old Course高爾夫球場,因為這不只是世界最早建立的高爾夫球場,也是英國公開賽的比賽場地。因此打打高爾夫球,是成為聖安人都會想做的事情,要享受揮桿的感覺來這邊就對了,如圖1。

除此之外,由於這邊是中古宗教傳播的聖地,有許多特別的習俗就相對應運而生。譬如,在小鎮其中一個大教堂拱門前的地板上寫著大大的HP,聖安的人都傳說踏到這個標記的人,會因此功課被當掉,因為這曾經是一名宣傳異教的傳教士當初被審判火刑的地方;要破除這個魔咒只有在五月一日的時候,在日出的時候跳入聖安的海中。聖安還有一個習俗是拿著火炬到海邊走一趟,聖安人稱之為The Gaudie,The Gaudie是St Andrews大學的古老傳統;相傳西元1800年冬季,在St Andrews東灘(大教堂下)發生了船難,一位學生奮勇潛入波濤中救起五個人,但自己卻不幸罹難;為了紀念這名英勇的學生,每年四月三十日晚間,學生人手一支火炬,由古堡走至漁港,如圖2。

我很想念在聖安的生活,即使生活不若台灣便利,但卻很平凡規律,每個周末和朋友們一起煮飯、一起吃飯,有時跑到隔壁的小鎮上吃吃得到全英冠軍的Fish and Chips,跟朋友出走到英格蘭的York,在博物館花園,躺在草地上,吃panini,在河堤旁邊享受陽光邊吃ice cream,或去英格蘭湖區看湖光粼粼。生活中每個人都在追求快樂,而那些快樂都是來自自己心目中的喜歡,而不是外界強迫你一定要做些什麼或得到些什麼。【精彩內容,下期待續~】

 
圖1. 在Old Course,與同伴打高爾夫球合照   圖2. 在The Gaudie儀式過後,海堤上走回學校的風景

 

2012台灣光電科技研討會暨國科會光電學門研究成果發表會

Optics & Photonics Taiwan, International Conference 2012; OPTIC 2012

(時間:101年12月6日至8日;地點:臺灣大學博理館、明達館)

「台灣光電科技研討會暨國科會光電學門研究成果發表會」為國內每年度最重要的光電科技交流場合,歷年來由各大學輪流舉辦,藉由國內光電相關之產官學研各界人士之交流以促進研究水準的提升。

此研討會名稱訂定依據中華民國光電學會於2012年5月8日召開之OPT籌劃指導委員會(Steering Committee)第一次聯席會議決議,自本年度起OPT研討會英文名稱更名為「Optics & Photonics Taiwan, International Conference」,簡稱「OPTIC」,中文名稱則維持為「台灣光電科技研討會暨國科會光電學門研究成果發表會」。

「2012台灣光電科技研討會暨國科會光電學門研究成果發表會(OPTIC 2012)」於101年12月6日至12月8日假國立臺灣大學(博理館及明達館)盛大舉行。本次研討會為期3天,與會人數共計1239人,涵蓋國內外學者專家、學生及產業界人士共同參與,會議規劃九大主題領域:Nanophotonic Materials and Devices、Optical Waveguides and Communications、Quantum Optics and Laser Technology、Information Optics、Optical Design and Engineering、Biophotonics and Biomedical Imaging、Display Technology、Solid State Lighting Technology、Photovoltaic Technology。論文成果發表豐碩,共計822篇,包含口頭報告239篇,海報張貼583篇。

本次會議內容相當豐富,安排8場Plenary Talks、41場Invited Talks、Panel Discussion、論文口頭報告發表、壁報論文展示發表、學生最佳口頭論文及壁報論文評比、20家廠商光電技術產品展示等。會議期間也有OSA台灣分會年會、IEEE台北分會年會、光電學會年會、國科會光電學門研究成果發表會等活動同時舉辦,增進全台光電相關領域之師生和與會專家學者之交流。

研討會活動第一天(12/6)上午開幕儀式,特別邀請本校趙永茂行政副校長、吳清基國策顧問、沈世宏環保署署長、呂秀蓮前副總統等人蒞臨致詞,一同為此一年度盛會揭開序幕。之後開始進行5場Plenary Talks,分別邀請Dr. Woodrow W. Clark II、Prof. Satoshi Kawata、Prof. Lihong Wang、Dr. Burn Lin以及Prof. Paul Weiss等人進行綠色能源議題及光電相關領域前瞻技術探討演說。精采的演說結束後邀請6位學者:Prof. Lihong Wang、Dr. Burn Lin、Prof. Paul Weiss、Prof. Michal Lipson、Prof. Eustace L. Dereniak、Dr. Kari Apter等人,一同和與會者進行Panel Discussion;同日下午於明達館3樓及5樓,張貼展出論文壁報,與會者於現場進行研究成果的相互交流切磋。第二天(12/7)上午持續3場Plenary Talks,分別邀請Prof. Xuechu Shen、Prof. Eustace L. Dereniak、Prof. Michal Lipson進行光電相關領域前瞻技術探討演說;論文壁報展示發表同時間於明達館3樓及5樓進行;下午開始分別於博理館及明達館進行九大主題領域的Invited Talks及論文口頭報告,與會者均熱烈積極參與;當日晚間安排Conference Banquet,國內外學者、各校師生、產業界人士等齊聚一堂,增添交流互動的機會。第三天(12/8)接續進行各領域Invited Talks、論文口頭報告及論文壁報展示,於最後的閉幕儀式進行學生最佳口頭論文及壁報論文獎頒獎典禮,獲獎學生共計38人。

近年來光電科技研究於國內學術界蓬勃發展,藉由辦理本次年度盛會,不僅提供學術前瞻研究與產業現況之交流平台,以增進光電相關領域之研究能量,並能擴展與產業界間的發展。本次會議選擇於臺大校內博理館及明達館舉辦,雖深獲各界對光電研究領域的重視,卻仍受限於場地空間及位置,若未來會議地點能選擇較大型的會議場地,應更能拓展國際能見度、提升國際形象。

本次會議活動順利圓滿成功,能達成原先計畫目標,需感謝本所師生、各領域召集人及各界相關人員的傾力協助及參與,讓活動更臻於完美;本次與會的工作人員也汲取寶貴經驗,對於未來辦理相關研討會議活動將有所助益。

會議活動會場(博理館)

會議活動會場(明達館)

與會者參與踴躍

開幕典禮與會貴賓合影

演講廳現場參與踴躍

連線會議廳聚集眾多與會者聆聽

明達館3樓論文壁報展示及討論會場

明達館5樓論文壁報展示及討論會場

學生最佳口頭論文及壁報論文獎頒獎典禮

學生最佳口頭論文及壁報論文獎頒獎典禮

 

     
 
 
Passively Mode-Locked Erbium-Doped Fiber Laser with Graphite and Charcoal Nano-Particle

Professor Gong-Ru Lin

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所 林恭如教授

It is the first demonstration that the graphite nano-particle can serve as a saturable absorber to passively mode-lock the erbium-doped fiber laser (EDFL). By directly brushing the graphite nano-particle on the end-face of a FC/APC with the assistance of polymer polyvinyl alcohol (PVA) film (see Fig. 1), such a novel approach greatly simplifies the fabrication procedure and suppresses the film-thickness induced laser-beam divergent loss to promote the pulsewidth shortening ability. This work was select as the cover story of the journal of Laser Physics Letters (see Fig. 2) and the highly cited paper. The saturable absorber with an optimized area coverage ratio of 25% provides the modulation depth of 20% to generate a passively mode-locked EDFL pulsewidth of 482 fs (Fig. 1). Later on, the free-standing graphite nano-particle is also successful on mode-locking the EDFL without the assistance of PVA film; however, the self-aggregated graphite nano-particles induce a high cavity loss to result in a broadened pulsewidth of 1.67 ps and a time-bandwidth product of 0.325 under an intra-cavity group delay dispersion of –0.017 ps2 (Fig. 3). The graphite nano-particle with reduced size and sufficient coverage ratio can effectively decrease the insertion loss and lasing threshold to compete with other fast saturable absorbers such as carbon nanotube or graphene. In addition, the triturated charcoal nano-powder is preliminarily used to passively mode-lock the EDFL. These dispersant-free charcoal nano-powder with few crystalline graphene phase and highly disordered carbon structure can easily provide a passively mode-locked pulsewidth as short as 0.9-1.36 ps in a low-gain EDFL (Fig. 4). The nanoscale charcoal saturable absorber shows its potential for generating subpicosecond pulse under a relatively low cavity gain. An appropriate cavity design can compensate the defect-induced loss to overcome the limitation for obtaining a shortened pulsewidth in the near future.

Figure 1. Schematic diagram of the direct brushing process and the autocorrelation trace of the passively mode-locked EDFL, as well as the image of graphite nano-particle on the end-face of FC/APC.

Figure 2. The cover story of Laser Physics Letters in vol. 8, pp. 880-886, 2011 (SCI Highly cited paper in 2012).

 

Figure 3. The graphite nano-particle based passively mode-locked EDFL system with the autocorrelation trace and the optical spectrum.

Figure 4. The charcoal nano-particle based passively mode-locked EDFL system with the autocorrelation trace and the optical spectrum.

 

 

   
Applications of nanostructured materials for organic/nano/hybrid optoelectornics

Professor Chung-Chih Wu

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所 吳忠幟教授

We have been dedicated to development of nanostructured materials and their applications to various organic/nano/hybrid optoelectronic devices, for instance, nanostructured dye-sensitized solar cells (DSSCs). DSSCs offer various advantages and are one of promising solar cell technologies. A typical DSSC consists of transparent conductive substrate (anode), a porous thin-film photoelectrode consisting of TiO2 nanoparticles, dye, electrolyte, and a counter electrode. Each part of the cell has crucial effects on overall cell efficiency. We had investigated the effects of nanostructured anodes (transparent conducting oxides, TCO) on characteristics and performances of DSSCs. TCO having varied nano-textures were studied for their morpholoical, electrical and optical properties and were subjected to device applications (Fig. 1). Highly textured and high-haze TCO can effectively scatter the incident light into larger angles in the device (Fig. 1), enhancing the propagation length and trapping of the incident light within the device and enhancing absorption/light harvesting (and thus short-circuit current, quantum efficiency, and power conversion efficiency) of the device. We also investigated the growth/formation of nano-textured/nanoporous /nanorod counter electrodes of DSSCs (Fig. 2). Counter electrodes having varied nano-textured/nanoporous/nanorod structures were characterized for their morphological and electrochemical properties (Fig. 2), and were subjected to device applications. Highly nano-textured/nanoporous /nanorod counter electrodes can effectively enhance active surface areas, electrocatalytic ability and charge exchange at the interface with the DSSC electrolyte (Fig. 2). By incorporating these effective nanostructured electrodes, highly efficient DSSCs with reduced interface impedance were achieved simply using typical dye sensitizers (Fig. 3).

Fig. 1. (a) DSSC having nano-textured TCO anode. (b) Normal-direction (red) and integrated (black) transmittance spectra of highly textured TCO anode, showing high integrated transmittance and strong optical scattering.

 

Fig. 2. (a) DSSC having nano-textured/nanoporous /nanorod counter electrode. (b) SEM of nano-textured/nanoporous /nanorod counter electrode. (c) Cyclic voltammetry (CV) and enhanced electro-catalytic activity of nano-textured/nanoporous /nanorod counter electrode.

 

Fig. 3. (a) I-V, (b) IPCE, and (c) impedance spectroscopy and reduced interface impedance of DSSC incorporating nanotextured anode and nano-textured/nanoporous /nanorod counter electrode.

 

 
     
 
 
論文題目:氧化鎵/氮化鎵奈米線金氧半場效電晶體之製作與特性研究

姓名:游政衛   指導教授:彭隆瀚教授

 

摘要

本論文提出關於氮化物奈米線的水平成長技術,並利用光至氧化技術對表面懸鍵鈍化處理,可以促成氧化鎵/氮化鎵,氮化鎵/藍寶石基板極化場量工程技術之實現:利用簡潔的物理系統,模擬目前文獻以複雜氮化鋁鎵/氮化鎵異質介面所欲之呈現二維電子氣;進而利用空間負電荷之靜電位障,呈現等效於背向位能屏障而實現了二維電子氣之空間侷限條件,提升奈米線電晶體之電氣傳輸品質,並呈現高載子遷移率電晶體之高頻響應。此元件具有120μA 飽和電流、轉導值為77μS、電流開關比為104、次臨界擺幅為90mV/dec且電流/功率截止 頻率 fT/fmax=150/180GHz。

 

圖一、氧化鎵/氮化鎵奈米線橫截面穿透式電子顯微鏡圖

 

圖二、氧化鎵/氮化鎵奈米線電晶體值流特性

 

 

論文題目:高效率有機發光二極體的新穎雙極性主體材料及光萃取之研究

姓名:林銘祥   指導教授:吳忠幟教授


摘要

在本論文中,我們探討了高效率磷光有機發光二極體的兩種新穎雙極性主體材料及光萃取技術。CMesB和mCPCN被設計成同時具有電洞和電子傳輸的能力,所有基於CMesB的紅/綠/藍/白光磷光有機發光二極體,都在實用亮度範圍內展現出良好的外部量子效率(紅:20.7 %,綠:20.0 %,藍:16.5 %,白:15.7 %)。使用mCPCN的藍光元件最大外部量子效率達26.4 %,呈現相當低的高亮度效率衰減,也成功地應用在白光磷光有機發光二極體上,獲得超過23 %的外部量子效率。最後,我們針對氧化銦錫陽極厚度對有機發光二極體光萃取效率的影響進行了理論計算及實驗驗證。

 

圖一、CMesB分子結構與磷光元件結果

 

圖二、mCPCN分子結構與磷光元件結果

 

 
 
 

— 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 —

無繞射表面波

所有形式的波在傳播的過程中由於繞射現象會無可避免地擴散開來。然而,在某些嚴格的條件下,可使得波在傳播時沒有繞射現象。雖然這種現象已經在自由空間中被研究過,卻很少研究致力於將這種波侷限在表面,如表面電漿子(surface plasmon polaritons)。

Jiao Lin與來自美國、新加坡及法國的研究人員發表一種新型的表面波可以在沒有繞射的情況下直線傳播(Phys. Rev. Lett. 109, 093904; 2012),此種”餘弦-高斯電漿束”(cosine-Gauss plasmon beam)將有潛力用於下個世代的光學互連。表面電漿子是沿著金屬與絕緣體介面傳導的電磁波,由於它對於光之強大的次波長束縛作用,研究人員發現可以應用於電漿子光學(plasmonics)作為電子與光子的交互作用橋樑。因為任何繞射會造成波的擴散並降低在元件間的耦合能力,而直接導致波在傳播時產生損耗。

Lin與研究夥伴藉由開發出兩組在金薄片上的凹槽所組成的金屬光柵,並使其產生的干涉效應可以克服繞射問題。這些凹槽長度約為10μm,且週期設計成與表面電漿子的波長相符合,以致於表面電漿子在雷射垂直照射之下,可以產生無繞射表面波共振而激發出兩道平面波。這兩組凹槽傾斜朝向彼此,使兩道平面波在夾角一半為5°時有建設性干涉。他們發表了在金與空氣的介面上無繞射的光束可以傳播超過80μm的發現,如圖1所示。

圖1、在金與空氣的介面上無繞射的光束的傳播

研究人員以公式表示表面電漿波,公式是從最基本的馬克斯威爾方程式(Maxwell equations)推導新的表面波的解而來的。這個表面波的解包含一個餘弦元素(cosine component),研究人員認為這是貝索光束(Bessel beam)的二維對應項。真正的貝索光束(Bessel beam)不會繞射,但因為包含無限大的能量所以現實中無法被製造出來,理想的平面波亦然。改良方法是利用高斯波包調整行進中的波。事實上,這已經使用740 nm波長及8 μm腰寬的基態高斯雷射光束照射金屬光柵實現了。

研究人員說在調整餘弦-高斯電漿束(cosine-Gauss plasmon beam)的波長與束寬之後,比使用電漿艾里光束(Airy beams)達到80 μm的高度局部直線傳播更為容易。研究人員同時指出餘弦高斯電漿束之無繞射傳輸的最大距離是受限於高斯光束(Gaussian beam)腰寬與凹槽的夾角。這些因素在幾何上使平面波的建設性干涉決定傳播距離。

圖2、無繞射表面電漿子形成圖。使用(a)圖是由對稱不同方向的餘弦高斯光束(cosine-Gauss beam) (b)圖為單一方向局域化餘弦高斯光束(localized cosine-Gauss beam)發射源所形成。每對紅色線代表凹槽(D ~ 10μm ; θ~ 5°)是蝕刻在沉積於玻璃基板上金薄片的金屬光柵的一部分,如掃描式電子顯微圖(c)-(d)。表面電漿子由極化平行x軸的雷射(λ~0.74μm )產生聚焦集中的正向入射高斯光束所激發。相同振幅的表面電漿波由成對光柵的建設性干涉所發射出來形成無繞射的表面波,可傳播最大距離約120μm(xmax =D/sinθ~120μm)。光柵的週期與表面電漿子的波長匹配使表面電漿子可以透過垂直照射而共振激發。其中(b)圖的表面電漿光束在橫向方向上比(a)圖更為受到侷限。(e)為實驗設置圖,其中表面電漿子的場分布由近場掃描式光學顯微鏡(NSOM)測量。

 

資料來源: Seiji Armstrong, “Diffraction-free surface waves,” Nature Photonics 6,720 (2012). doi:10.1038/nphoton.2012.271,Published online 05 November 2012 http://www.nature.com/nphoton/journal/v6/n11/full/nphoton.2012.271.html
 
參考資料 Jiao Lin, Jean Dellinger, Patrice Genevet, Benoit Cluzel, Frederique de Fornel, and Federico Capasso, “Cosine-Gauss Plasmon Beam: A Localized Long-Range Non-diffracting Surface Wave,” Phys. Rev. Lett. 109, 093904 (2012).
DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.093904
 
 
 
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