發行人：黃升龍所長    編輯委員：蔡睿哲教授    主編：林筱文    發行日期：2007.11.12

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最新消息與活動公告

   賀！本所特聘研究講座蔡振水院士榮獲本校2007年傑出校友殊榮∼

臺灣大學2007年傑出校友當選名單出爐囉！今年遴選出的傑出校友共分為人文藝術類、學術類、工商類及社會服務類等四大項，共有9位校友榮獲此殊榮。本所特聘研究講座蔡振水院士獲選為學術類傑出校友，特此恭賀！今年當選的傑出校友預定於11月15日校慶慶祝大會中公開表揚，相關消息詳見下列網頁：http://homepage.ntu.edu.tw/~ntualumni/board/96.10.25new.html。

   第二屆臺灣大學—首爾大學光電子材料與元件研究生交流學術研討會：11月19日∼20日

本所與韓國首爾國立大學（Seoul National University）材料系合作舉辦之「第二屆臺灣大學—首爾大學光電子材料與元件研究生交流學術研討會」將於96年11月19日至20日假博理館201會議室舉行。此次將由首爾大學代表團教授2人帶領研究生8人前來本校與本所代表團10位博士生進行交流；歡迎有興趣參與之師長同學於兩天研討會期間前來博理館201會議室共襄盛舉。

   本所11月份演講公告：

特別報導

∼與新加坡國立大學（National University of Singapore）

博士生交流活動計畫  系列報導∼

【Optoelectronics Student Exchange Workshop】

（時間：96年6月26日至7月1日；地點：新加坡國立大學）

【之七】

撰文：光電所博士班學生游政衛

這次的出訪是代表台灣大學光電所，與新加坡大學博士生進行學術交流。而我是負責代表彭隆瀚教授實驗室介紹有關奈米線場效電晶體方面的研究報告，同時也將利用這次研討會和新加坡大學的博士生進行交流訪問。

一到新加坡機場，新加坡方面的學生代表已經在機場等候迎接我們了，並安排我們到新加坡大學的旅客宿舍，第一夜就在旅館中練習報告，第二天所舉辦的Optoelectronics Student Exchange Workshop，為雙方的交流揭開了序幕。首先楊所長簡單致詞，感謝新加坡大學熱心的舉辦這次的活動。接著黃副所長與新加坡大學蔡教授分別介紹台灣大學與新加坡大學的概況。接下來就是雙方代表學生的報告時間，從報告中，可以知道每個學生都相當用心的在準備這次的報告，大家研究的領域相當的廣泛，包含了氮化鎵的材料特性與元件應用、顯示技術的研究以及氧化鋅奈米線的研究。在休息時間時，一些不管是課業、語言、風俗、歷史、政治、經濟、食物、交通等各方面，都成了大家聊天的話題。在交談當中，我們了解到雖然彼此生長的環境不同，但其實彼此都有著各自的理想，對於未來也都充滿了期待。

接下來的幾天，行程是去參觀新加坡國立大學及新加坡國家的重要光電實驗室，其中包括Institute of Material Research and Engineering, Silicon Nano Device Lab, Center for Optoelectronics, Data Storage Institute, Laser Micro Processing Lab, Singapore Institute of Manufacturing Technology, Institute of Microelectronics等。在參觀實驗室中，可以發現新加坡在儀器管理與整合以及實驗室環境規劃方面，相當的有紀律性，在這一方面的確是值得我們在未來興建新實驗室時，可以參考其做法。新加坡學生擁有一流的實驗設備，各式各樣的長晶機台、製程設備與量測系統。看到新加坡正在投資大量的資源培育許多優秀人才，但是我們同樣在進步，相信我們也不會輸給別人。在異國還是深深地覺得家鄉食物的味道好，可能真的已經習慣了台灣的生活，讓我覺得國外月亮並沒有比較圓。只不過，到了一個陌生的國度，才會知道自己有多麼渺小，也算是一種增廣見聞。看到多元文化不同竟然能互相包容，並且去接受外來文化，我想這是一種世界的趨勢，有這個機會到國外看看真的感到非常榮幸。

本人很高興能有這一次的機會參加與新加坡大學的學術交流活動，不僅讓我有多一次在國外用英文發表自己所做的研究成果的經驗，也從熱烈的討論中學習到追求知識的那種熱誠及學術交流的重要性。此次交流，是到與台灣發展條件相似的亞洲國家新加坡，因此更可以加以比較彼此之間的差別。而新加坡大學的學生代表，無論是表達能力或是自我推銷，都非常有自信，這些都讓我學習到不少，也吸收到許多經驗。而且在此次交流中，認識不同研究領域的學生並相互討論，讓我在各個領域上面獲益良多，也獲得了許多寶貴的新資訊，這些資訊對於我後續的研究有很大的幫助，這也是參加此學術交流會議另一項重要的目的與收穫。

這次交流活動能夠順利完成，要歸功於同行的兩位教授：楊志忠所長、黃升龍副所長，在會議上、生活上辛苦地指導我們，此外，也要感謝光電所辦公室林筱文小姐在事前幫我們代表團做的完善準備，還有黃吉豐學長的帶領與跟新加坡國立大學代表的交涉協商。雖然這次只是第一屆的交流活動，但我認為這次的活動對在台灣攻讀學位的研究生是相當有意義的，對於我們的腦力、交流溝通的進步程度更勝於參加一般國際研討會，也期待明年新加坡國立大學博士生過來台灣參訪。

【之八】

撰文：光電所博士班學生陳冠宇

第一次到新加坡，對於這裡的人種有華人、印度人、馬來人感到很新鮮；不像香港，這裡的路牌都已是英文，比香港還要國際化；簡介一下新加坡，這裡地近赤道，氣候炎熱四季如夏，白天幾乎沒有人願意在戶外活動，我們前三晚住的公寓窗口面對操場，白天一整天都沒人運動，到了晚上8點多才陸續有人打網球、練管樂團；這麼熱的天氣，新加坡人不像其他的南洋島國居民一般，中午睡很長的午覺，養成懶散的個性，而是用1/3的電力來供應空調設施，讓大家可以勤奮工作；這裡的計程車司機大多是華人，他們每天都要長時間開車，來賺取家用，甚至遇到一位六十多歲的司機，兒女都已長大成家，他開車的原因只是要多接觸社會，避免老化；新加坡人組成大部分是華人，所以熱帶氣候並不影響這個國家人民認真工作的特質。

這次參訪只要是a*就是設備超級好的國家級單位，對應到台灣就像是中研院或是國科會；關於a*還有一些有趣的事，a*念做A-Star（Agency for Science, Technology and Research, http://www.a-star.edu.sg/astar/index.do），這裡的評分不像台灣是用打分數的，而是像美國一樣用abcf（fail，被當掉，不過不容易被當，因為教授要當人要寫當學生的原因），一般來說，a+對應到是95分，這裡的a*就是趨近完美的99-100分，難怪他們的國家級研究機構要叫a*。

他們的學制是很讓台灣學生羨慕的，應該是比較像英國體系，大學畢業就可以申請博士班，學校一般給四年的薪水，所以博士班一般是四年內就會放人，否則學生就要自己找生活費；國立大學學費是台灣的兩三倍，不過有獎學金就免學費；他們的消費水平和台北差不多，獎學金每月2000（1:22），相當於拿四萬多在台北生活，有節制的使用應該可以剩不少下來。

SMA是另一個讓我們羨慕之處，SMA（The Singapore-MIT Alliance, http://web.mit.edu/sma/）是新加坡的兩所國立大學（NUS新加坡大學和NTU南洋理工大學）與MIT的合作計畫，在申請博士班時，可以選擇SMA的program，如此有比較多的獎學金，用遠距教學把MIT master的課程修習完畢時，還可以拿到MIT的碩士學位，也不需要常去美國，如果MIT的教授許可，一年只要去一、兩星期即可，只不過博士拿的是新加坡的學位，整體看來是非常吸引人的program。

他們的主辦學生非常的用心，把這個workshop當作是一個公開的會議來辦，接受外界的人免費註冊參加，所以來聽的人不少；我們報告包含自己的研究與實驗室介紹，不過他們只介紹自己的研究；他們學生的英文都十分的不錯，他們報告的主題環繞在GaN長晶、Laser表面微結構蝕刻、奈米碳管、ZnO奈米管；印象較深的是Lin Ying的”Femtosecond Laser-assisted Surface Nanostructuring”，用雷射加工的方法，甚至可以做到直徑50nm的微透鏡，這已經超過繞射極限了，用光學而不是E-beam lithography達到如此小的feature size真是令人驚奇。

在實驗室參觀中，讓我印象最深的是在IMRE所看到的in-situ UHV-TEM，如圖一，這套設備要價超過台幣六千萬，是NUS與JEOL所共同設計的，全世界沒有幾台；這台最大的特點就是：用MBE長晶時，同時可以用TEM監控其生長的情形，可用來研究phase transition and the dynamics of film / nanostructure growth processes in real time, all at sub-nanometer length scale。

                                                                                 圖一、in-situ UHV TEM in IMRE

在參觀實驗室的過程中，發現一件很有趣的事，就是他們的女生很多，如圖二，一間實驗室裡竟然有三個都是女生！另外有幾位幫我們解說的印度人十分的友善，且說明詳盡鼓勵我們發問。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　  圖二、許多女性參與科學研究

他們研究單位的對外宣傳都很足夠，有些實驗室一進去就是一堵paper的牆，上面都是這個實驗室所發表的期刊論文（如圖三），一看就讓人印象深刻；還有他們都會在入口放研究成果的海報來宣傳（如圖四）。

圖三、實驗室出產的Paper之牆                                                    圖四、IMRE的成果展示海報

這次能夠成行，要感謝光電所的協助，楊所長、黃副所長、林筱文小姐和我們的隊長黃吉豐跟他們聯絡種種細節；還有他們的蔡教授（Prof. S. J. Chua）與主辦學生（林棻、戴全明、黃可婷、蘇志軍）安排我們住宿、交通、參觀實驗室等等，才能讓我們一行十人有這麼多的收穫。

邁向頂尖大學計畫研究成果專欄

A Compact MMI-based Silicon-on-Insulator Polarization Splitter

Professor Ding-wei Huang

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所黃鼎偉教授

An MMI coupler polarization splitter based on geometrical birefringence is proposed. When the ratio of the self-imaging length of TE mode L_TE and the self-imaging length of TM mode L_TM equals to the ratio of two consecutive integers m and m +1, i.e., L_TE/L_TM = 1/2, 2/3, 3/4,…, m/(m +1), meanwhile the length of the MMI device is chosen to satisfy L_mmi = mL_TM = (m+1)L_TE, then the two modes can be successfully separated into 2 different output ports as shown in Fig. 1. The intersects between horizontal lines and the curve of W_mmi in Fig. 2 are the design solutions, we pick W_mmi as small as possible to achieve the largest difference of the self-image lengths between TE and TM modes and the shortest length of the entire device. Note that when W_mmi is too small, the separated modes may couple to each other between the two output ports. The relation between the output power and W_mmi is shown in Fig. 3. To avoid coupling and make the extinction ratio between the main port and sub-port to achieve -10 dB or more, thus, the length of the polarization splitter is about 107 μm when the width of the MMI is 2.42 μm and the extinction ratio of the two polarization components can achieve -10dB. The polarization splitting behavior is shown in Fig. 4.

Fig. 1 Schematic of MMI-based polarization splitter in a SOI channel waveguide include input and output ports, tapers, the MMI waveguide and silica substrate.

Fig. 2 The self-imaging lengths of TE and TM modes and their ratio, LTE/LTM. The intersects between horizontal lines and the curve of Wmmi are the design solutions.

Fig. 3 The relation between the output power and Wmmi

Fig. 4 Polarization splitting behavior in the device. The left-hand side is the result of TE mode and the right-hand side is the result of TM mode

Transient study of self-heating effects in AlGaN/GaN HFETs Professor Yuh-Renn Wu Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University 臺灣大學光電所吳育任教授 GaN transistors offer a unique combination of high speed and high power. Devices capable of operating at close to 180 GHz can also be biased so that each electron may emit up to 100 phonons as it transits from source to drain. Therefore, strong heating effects in GaN transistors are expected. Here we present a model combined of the time dependent thermal conduction equation with Poisson and drift-diffusion model to study the relation electron current and temperature in pulsed and DC conditions. The studies show that self-heating effects are significant in high power AlGaN/GaN HFETs even for very short pulse widths (~ a few nanosecond). The results explain part of the reasons for the low velocity observed in the short pulse measurements. Our calculations also suggest that the device performance could improve more than 30 % if we can efficiently remove the self-heating effects. The developed model can be used on studying the power electronic transistor but also the power LEDs circuit. In the future work, we will apply our model in analying the heating effect in power white light LED devices.

光電要聞

— 資料提供：影像顯示光電科技特色人才培育中心•影像顯示科技知識平台 —

— 整理：林晃巖教授、陳冠宇 —

未來的讀取頭?－高速雷射光學式磁紀錄技術

磁紀錄科技是目前最經濟、最有效率的資訊儲存方式之一，目前商業上所使用的磁性記憶裝置，例如硬碟等，都是利用一個磁鐵製的讀寫頭將資訊從紀錄媒體上讀取或寫入。傳統的磁頭寫入資訊原理是利用安培定律，在線圈通入電流產生磁場，當磁場夠大到足以改變紀錄媒體磁化方向時，利用磁區的磁性方向可以表示為二進位的0與1，即可寫入資訊。但是這個方法遭遇到的問題，就是讀寫速度太慢，其極限值大約是 2兆分之一秒。

荷蘭Radboud University Nijmegen的科學家證明了利用雷射來作為全光學式磁紀錄讀寫頭的可能性。他們使用雷射光取代磁頭，雷射事實上就是一種強磁場，在適當的聚焦之後，可以圓形偏振光垂直照射在所要讀寫的磁區，以改變磁性方向。磁矩反轉時間可以縮短為40飛秒(fs=10^-15 s)，可增加寫入速度50倍以上。

發表於Phys. Rev. Lett.的論文中，選用GdFeCo非晶質合金當作磁紀錄媒體，這是一種具有很強磁光效應的材料，感應2 T磁場僅需1 mJ/cm²雷射光，是正陶鐵磁材料(orthoferrites)之感應能力的200倍。Gd₂₂Fe_74.6Co_3.4薄膜可採用磁控濺鍍方式鍍在玻璃基材上，當圓形偏振雷射光垂直入射，可將GdFeCo加熱到趨近於居里溫度，並可感應足夠大的磁場以改變磁化方向，以達到寫入資訊的效果。此外，GdFeCo薄膜具備垂直膜面磁化的特性，符合高密度垂直磁紀錄媒體的需求。科學家表示：若能使用更短脈衝雷射光，再加上近場光學技術使雷射光點縮小到100 nm的尺度，這項技術未來很有可能成為最快速的高密度磁性資料儲存裝置。

這是一個重要的示範，顯示出未來磁、光、電整合的應用元件將會在科技生活扮演重要角色。

    圖一    圓形偏振雷射光在磁紀錄媒體寫入資訊示意圖。

資料來源: Phys. Rev. Lett. 99, 047601 (2007)

相關網址： 英文報導 http://www.aip.org/pnu/2007/830.html

                      原文下載 http://link.aps.org/abstract/PRL/v99/e047601

                      中文介紹 http://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=6299

健康小站

刷牙洗臉時加一點鹽！？

有此一說：

聽人說刷牙加一點鹽在牙膏上及洗臉時用細鹽磨擦鼻子，能保健牙齒及洗去鼻子的黑頭，請問是真的嗎？如長期使用，對身體會有什麼影響？謝謝解疑。

醫師回答：

（貝爾齒顎矯正專科診所主治醫師　余宗坤醫師）

鹽確實有殺菌的效果，如生理食鹽水可用來沖洗殺菌，但是就刷牙的部分來說，蛀牙或是牙周病（國人兩大口腔疾病）主要都是因為刷不乾淨，什麼是刷不乾淨？主要的致病因是細菌和牙菌斑的堆積，加上時間久了，就容易造成牙周病和蛀牙，但是當然也有一些少數人會例外，這種人可能因為本身的體質好，所以不容易會患病，但是這只是少數人，大部分的人還是要定期檢查和常刷牙，而且要正確刷到應該要刷到的位置牙齦和牙齒交界處，這裡是牙菌班最容易堆積的位置！

所以或許加鹽確實有殺菌效果，但是現在的牙刷與牙膏，都已經可以達到這樣的效果，而因為鹽本身的顆粒較粗，如果長期使用可能造成牙齒本身的損傷，這樣反而得不償失，所以建議用大廠牌的牙刷和牙膏和正確的刷牙方法，自然就可以遠離蛀牙和牙周病了。

醫師回答：

（漂亮101皮膚專科診所院長　陳玄祥醫師）

洗臉時用細鹽磨擦鼻子，這是非常不恰當的作法，也沒有任何科學證據支持可以改善黑頭粉刺，要改善黑頭粉刺，看皮膚科醫師，就會有許多經過證實的方法可以改善，不需要用「摩登原始人」的方式喔！

如長期使用，對身體會有什麼影響？可能會造成皮膚紅腫或是發炎的情形。

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