第四十八期 2009年11月刊
 
 
 
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:2009.11.09
 
 

  賀!本所張宏鈞教授榮膺「2010 OSA Fellow」~

  賀!本所林清富教授榮獲中國電機工程學會98年傑出電機工程教授獎」~

本所11月份演講公告:

日期

講者簡介 講題 地點 時間

光電論壇

11/6 (Fri)

Dr. Milton Feng

The Nick Holonyak Jr. Chair Professor of Electrical and Computer Engineering,

the University of Illinois at Urbana-Champaign

Transistor Lasers - The Magic Devices for Electronic and Photonic ICs

博理館

101演講廳

14:30~16:30

 

 
 
10月份「光電論壇」演講花絮
時間: 98年10月23日(星期五)下午2點30分
講者: 李瑞光教授(清華大學光電所)
講題: Light localization in classical and quantum worlds
 

李瑞光教授於10月23日(星期五)蒞臨本所訪問,並於博理館113室發表演說,講題為「Light localization in classical and quantum worlds」,本所教師及學生皆熱烈參與演講活動,獲益良多。

本場演講主持人林恭如副所長(右)與李瑞光教授(左)合影。

時間: 98年10月30日(星期五)下午2點30分
講者: 陳啟昌教授(中央大學光電所)
講題: 逐夢法國 - 法國生活文化及留學經驗談
 

陳啟昌教授於10月30日(星期五)蒞臨本所訪問,並於博理館113室發表演說,講題為「逐夢法國 - 法國生活文化及留學經驗談」。陳教授現為國立中央大學光電科學研究所教授,早年因緣際會放棄了原本留美的計劃,轉赴法國求取學位追逐夢想。住在一個非美系國家五年,生活的洗鍊與文化的衝擊,紮紮實實地豐富了陳教授的身心,陳教授相信:「只要有夢,而『逐』夢踏實。」踏實逐夢,不論是否追得夢想,都已經是成功了。本次演講本所教師及學生皆熱烈參與演講活動,獲益良多。

本場演講主持人林恭如副所長(右)與陳啟昌教授(左)合影。

 

~ 2009 第一屆微結構攝影競賽得獎作品發表  系列報導 ~ 【六之三】

評選時間:98年8月17日;評選地點:臺灣大學博理館B1博理藝廊)

《佳作》

【作品名稱】奈米顆粒彷彿也具有生命力
【參賽作者】紀廷達
 

【作品說明】

 

藝術性:

奈米顆粒聚集在一起後就好像是花、草、木一般彷彿在向我們吶喊著,它們也是一個栩栩如生的生命尤其是最下面的那個圈圈裡的圖樣。

 

實物說明:

這圖是在做奈米銀顆粒均勻分布於液晶材料中因奈米顆粒濃度過多所產生的自然圖樣,這個實驗是為了找出如何使奈米顆粒均勻分布使表面電漿效應均勻分布的實驗。

 

《佳作》

【作品名稱】一沙一世界
【參賽作者】陳思妤
 

【作品說明】

 

藝術性:

一沙一世界,一花一天堂。微觀中依稀可見表皮細胞組成的大地,膠原蛋白纖維如大地上茂密的叢林,血管則貫穿在叢林之間給予大地無限的生機。

 

實物說明:

本圖係以雷射掃瞄式非線性光學顯微術—倍頻顯微術在人皮膚上取得之活體虛擬切片影像,影像大小為120微米見方。

 

《佳作》

【作品名稱】枝葉扶蘇
【參賽作者】郭書廷

【作品說明】

 

藝術性:

宛如春雨過後,花草蓬勃,一片生機盎然。

 

實物說明:

本研究之目的:提供一種低成本以及能夠抑制銀遷移之導電膠及利用其所形成的電極。

 

 

 
 

 

~ 與南京大學(Nanjing University)博士生交流活動 2009  系列報導 ~

(時間:98年7月5日至7月11日;地點:南京大學

【之七】

撰文:光電所博士班學生王博昇

食:

南京大學的鼓樓校區只有一間學生食堂,其位於宿舍區的正中央,是一間五層樓、剛落成不久的建築,這間餐廳將原本分散在校內的所有餐廳集中起來,是學生平日解決三餐的地方。除了學生食堂外,尚有一間專門宴請賓客的餐廳,位於學生食堂旁邊,也是我們這次參訪活動吃飯的地方。除了校內餐廳之外,學校外圍的馬路旁也有許多餐廳,飲料店等等,提供不虞匱乏的飲食供給。在南京大學,學生平均一餐花費約5元人民幣,外面的餐廳會稍微貴一點。(匯率4.8:1)

 

 衣:

 在南大學園裡看到學生的穿著打扮其實跟台灣學生相去無幾,一般上衣穿著T恤,搭配牛仔褲,男生偶爾會穿襯衫,女生有些也會穿著小洋裝。唯一不同點在於大陸有許多特有品牌,通常是紡織或造鞋代工廠的自有品牌,在大陸幾乎看不到歐美知名品牌的經銷商店,因此他們學生大多使用國內的品牌服飾,台灣學生則比較喜歡搭配歐美名牌。

住:

學生宿舍位於鼓樓校區的南側,是一個新舊宿舍交雜的區域,宿舍的格局跟外觀和台灣學校沒特別差異,最大的不同點在於宿舍沒有浴室,若要洗澡需要到公共澡堂梳洗,因為只有在那裡才有提供熱水。還有一點很不一樣的是,學生通常會將洗好的衣服曬在窗戶外面,造成「萬國旗」滿窗的景象。除了一般宿舍,也有接待外賓用的會館,住宿一個晚上約300元人民幣,裡頭的設施相當不錯,也是我們參加研討會時下榻的地方。

 

行:

在南京交通運輸相當發達,路上隨處可見計程車與公交車(即台灣的公車)。在校園裡面,學生最常利用的交通工具是腳踏車,除此之外還可見到為數不少的電動車在校園內行駛,在那邊電動腳踏車一台約2000人民幣,速度可達40km/hr,不過因為是電動的,所以沒有聲音,路上行人有時無法察覺後面有台電動腳踏車,也因為這樣所以時常聽到喇叭聲,聽那邊同學說,大陸人不太怕車子的,因為不管怎樣撞倒人一定是開車的要負責,所以駕駛人通常會按喇叭示警,這點跟台灣不太一樣。

 

育樂:

鼓樓校區有個大操場,裡面有各式球場與很新的PU跑道,此外宿舍區與校園各角落也有一些籃球或排球場,讓學生可以在課餘時間打球健身。除了運動,根據南大學生的說法,玩電腦遊戲以及看台灣綜藝節目是他們相當熱衷的休閒活動之一,在大陸最紅的台灣綜藝節目首推康熙來了,小S也是他們許多女生心目中的偶像,她的簽名在那邊應該挺值錢的。

 

校園環境與生活:

南大的校樹是法國梧桐,校園綠色植物遍佈,環境相當清幽,比較有歷史的建築首推校史館、大禮堂以及北大樓,其他建築多半是後來興建的。學校的新圖書館已經採用RFID門禁系統,教室內的軟硬體設備也相當充足。此外他們因為是國家重點學校,因此有許多新穎的教學與實驗大樓,比方說蒙明偉樓,唐仲英樓等等。我們此行也參觀了他們的微加工實驗室,等同於我們的製程實驗室,裡面的設備算是齊全 。

南大的校園地形略有起伏,下雨的時候有些地方會有不同程度的積水。平時在校園裡可以看到情侶牽著手散步,也有闔家同遊校園的愜意景色,上課時間學生熙來攘往穿梭校園。此外在宿舍區有即時手抄新聞牆,提供最新的新聞訊息,然而學生活動似乎比較少見,看不到太多的團體集會與活動,倒是有許多黨政宣傳文案。南大的研究生通常會在實驗室待到比較晚,因為宿舍沒有冷氣,所以實驗室算是避暑的好選擇,除此之外,校園裡的教室是本科生(即大學生)唸書的地方,晚上時間經過教室旁,可以看到裡頭學生埋頭苦讀的模樣,大陸學生的用功程度可見一斑。

 

之八

撰文:光電所博士班學生廖均達

第二屆台大與南京大學博士生交流活動於南京大學舉辦。首先感謝南京大學的老師與同學熱情的款待,使得這次的交流活動,不僅在相關的學術領域上獲得豐富的收穫,更是一次難得的歷史與文化之旅。南京大學近代校史,肇始於1902年的三江師範學堂,先後易名為兩江師範學堂、南京高等師範學校、東南大學、第四中山大學、江蘇大學與中央大學,1949年更名南京大學。在參訪南京大學校園的途中處處可見這些變遷與歷史沿革(Fig. 1、Fig. 2),更重要的是這所大陸所規劃的重點大學在每一階段的進步。

Fig. 1 Fig. 2

南京市更是歷史與文化的重鎮。有著六朝古都所遺留的歷史風韻,以及逐漸現代化的建築與設施,相互地交錯編織這悠遠的演進。秦淮河是南京的母親河,秦淮文化可以說是南京的母體文化,秦淮河畔更是古代文人薈萃之地。此次也經過古時候科舉考試的考場,雖然沒有一睹考場內部,但從南京大學同學口述中也可想像規模之龐大。而南京與台灣更有著緊密的歷史淵源,1912年1月1日,孫中山在南京建立中華民國,就任中華民國臨時大總統。這次參觀了國父孫中山先生的陵墓-中山陵(Fig. 3、Fig. 4、Fig. 5),這陵園占地遼闊且建築宏偉,可見中山先生在大陸人心中的地位;也讓我憶起了十一次革命的歷史功績,並藉此機會真正的緬懷一下這位歷史的偉人。

Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5

同時也參觀了明孝陵(Fig. 6)。這個陵墓是明朝開國皇帝朱元璋與馬皇后合葬的陵墓,位於南京紫金山南麓,是中國古代最大的帝王陵寢之一。朱元璋在位期間就開始修建自己的陵墓,前後花費了25年的時間,一直到他兒子當皇帝時才修建完成。它也是明代16座帝王陵寢中,唯一不設在北京的陵寢。據記載,明孝陵的城墻周長22.5公里,相當於當時京城城墻長度的三分之二,可見規模的龐大。明孝陵經過六百年的風雨侵襲、戰爭破壞,如今所有木質結構的殿堂都已被毀,現在看到的主體多為後人所擬修。但從陵墓遺存的石質基礎仍能清楚地看出當年的佈局規模。明孝陵的佈局與歷代帝王陵墓的佈局都不一樣;神道不是筆直的而是曲折的。神道部分石像都還算保存良好(Fig. 7、Fig. 8、Fig. 9)。

此次的收穫豐富不僅在學術知識上,更對中國的歷史文化有更深的認識。並且也感謝黃所長、林副所長與游政衛隊長的帶隊與籌畫。

Fig. 6 Fig. 7
Fig. 8 Fig. 9

 

 
 

Experimental characterization of two-axis MEMS scanners with hidden radial vertical combdrive actuators and cross-bar spring structures

Professor Jui-che Tsai

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所 蔡睿哲教授

We perform the experimental characterization of two-axis MEMS scanners driven by radial vertical combdrive actuators (Figure 1). The dc scan ranges are limited by the pull-in effect. Each scanner utilizes a cross-bar spring structure to achieve two rotational degrees of freedom (DOFs) without employing any gimbal. Both the actuators and torsion springs are hidden underneath the mirror to obtain a small form factor. The devices are fabricated by a five-layer polysilicon surface micromachining process (SUMMiT-V). Devices with different combinations of parameter values are experimentally characterized and compared.

The optimal design (S1) comes with a balanced cross-bar spring structure. The mechanical rotation angles are ±5.30° (50.2V) and ±6.04° (52.8V) for rotations about the x and y axes, respectively (Figure 2). For each rotational mode, a significant angle is obtained under a reasonable bias voltage. The resonant frequencies are 11.4 kHz and 11 kHz.

Figure 1 (a) SEM photo of typical devices and (b) a close-up of the device with a circular mirror.

Figure 2 Comparison between the dc characteristics of three devices with balanced cross-bar spring structures.

© 2009 Institute of Physics (IOP) and IOP Publishing Ltd

J. C. Tsai et al., “Experimental characterization of two-axis MEMS scanners with hidden radial vertical combdrive actuators and cross-bar spring structures,” J. Micromech. Microeng., Vol. 19, No. 4, 045002, Apr. 2009.

 

 
 

論文題目:以穿透式電子顯微術探討氮化銦鎵/氮化鎵奈米結構

姓名:陳永昇   指導教授:楊志忠教授

 


摘要

在本論文中,我們使用平面方向穿透式電子顯微術來觀察在由分子束磊晶(MBE)儀器所成長的奈米柱上使用金屬有機氣相沉積儀(MOCVD)所生長的氮化鎵再結合層的奈米結構討論。而由於不同的奈米柱具有不同的晶體方向,藉由疊差(stacking fault)的形成(圖一)可以用來改善兩個不同晶體方向的晶粒(domain)的結合層,使之結合生長。這樣一個使用再結合晶粒(domain)產生疊差特性的方式,是眾多期盼能藉由奈米柱生長方式之一種主要可以用來減少在氮化鎵薄膜中線形式差排(Threading dislocation)密度的改善方法。

在第二部分,我們要來討論阻隔線形式差排的方法,我們藉由成長上一層薄的二氧化矽薄膜,然後將此薄膜挖出均勻的圓洞,比較不同尺寸的二氧化矽圓洞,來討論圓洞尺寸對後續氮化鎵再結合生長時,線形差排對再結合生長層的影響。在再結合生長層所產生的線形差排的種類,也與奈米柱的空間尺寸有關,但是在再結合生長層的表面,線形差排的密度卻與奈米柱的尺寸有強烈的相關性,延著不同的奈米柱尺寸和兩相鄰柱之間的空間來看,具有最小的奈米柱尺寸與柱間空間(圖二),會有最少的線形差排密度,最大的側向晶體尺寸,與最高的光激螢光效率。

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、陳冠宇 —

「光纖之父」高錕與電荷耦合元件發明人共獲諾貝爾物理獎

今年諾貝爾物理學獎均由光電領域的研究者所獲得。華裔學者「光纖之父」高錕(Charles K. Kao)和美國科學家鮑伊(Willard S. Boyle)及史密斯(George E. Smith),分別以『在光學通信領域中之光傳輸的開創性成就』和『發明了半導體成像電路──電荷耦合元件(CCD,charge-coupled device)圖像傳感器』,於十月六日宣佈獲得諾貝爾物理學獎。高錕是歷年來第六位獲諾貝爾物理學獎的華裔科學家。瑞典皇家學院盛讚三位得獎者為「光之大師(The masters of light)」,並表示『今年的物理學獎,頒給兩項形塑今日網路社會基礎的科學研究。他們創造許多實用的發明,且為科學探險提供新工具』。

 

本屆物理學獎的研究都在上一個世紀的六十年代,現在這些成果則在日常處處可見。1966年,高錕大膽提出以玻璃取代銅線傳輸訊號,四年後第一條光纖誕生。他的研究大幅突破了光在玻璃光纖中傳播的距離,可以讓光在光纖中傳播遠超過一百公里,遠遠超過當時實驗室最好的成果(約20公尺)。光纖網路讓資訊傳輸在彈指間完成,如今手機通訊、國際電話、有線電視、網際網路傳輸運作,全拜光纖之賜。目前75歲的高錕(如圖一)是台灣中央研究院院士,1933年11月4日出生於上海,在香港求學,1965年再赴英國深造取得英國倫敦大學電機工程學博士學位;之後擔任香港中文大學教授、講座教授、校長。友人透露他去年罹患輕度阿玆海默症,記憶力衰退,可能無法全然體會諾貝爾獎帶來的喜悅。高錕透過香港中文大學副校長楊綱凱表示「深感榮幸」,說『諾貝爾獎少有表彰應用科學的成就,故我從來沒有想過會獲獎,感到非常驚喜』。高錕還應用了自己的研究成果說『有賴光纖的出現,這個喜訊已於瞬間傳到千里』。

 

物理學獎另一個得獎研究是電荷耦合元件(CCD),鮑伊與史密斯在1969 年在貝爾實驗室共同發明,並在一年內製作出人類歷史上首台以 CCD 為基礎的相機,成為現今數位相機的原型機種,如圖二。這項發明其實是以愛因斯坦在 1921 年獲得諾貝爾獎的光電理論為基礎而加以實現,CCD 能夠感應光線並轉換為電子訊號,利用光線的強弱來形成大小不等的電荷量。研發時最大技術挑戰在於如何統合、讀取來自感應陣列上數量龐大的訊號,並在短時間內將電子訊號完整輸出。CCD 可說是數位相機的電子之眼,能夠以電子式的感測方式取代傳統底片,可說是現代攝影領域裡的最具革命性的發明之一,甚至讓全世界人們都能夠得以看見來自外太空或深海的清晰影像。此外 CCD 技術也充分發揮於許多醫療診斷,以及微型手術的應用上。目前史密斯七十九歲,而鮑伊是八十五歲。鮑伊表示,看到路人拿的數位相機和火星探測器裡都有他的研究結晶,便覺十分開心。

 

高錕將分得獎金一千萬瑞典克朗(約台幣四千六百一十萬元)的一半,另一半由史密斯和鮑伊平分。按照傳統,2009年諾貝爾獎頒獎儀式將在12月10日諾貝爾逝世紀念日這一天舉行。除和平獎頒獎儀式在挪威首都奧斯陸舉行以外,生理學或醫學獎、物理學獎、化學獎、文學獎和經濟學獎都將在瑞典首都斯德哥爾摩舉行。

 

 

圖一、高錕手持他的著作《潮平岸闊——高錕自述》,旁為妻子黃美芸。

圖二、發明 CCD 感光元件的鮑伊與史密斯。

 

中文新聞來源:

http://mag.udn.com/mag/world/storypage.jsp?f_MAIN_ID=235&f_SUB_ID=4323&f_ART_ID=216260

英文新聞來源:

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2009/press.html

獲獎者生平及研究成果的詳細介紹:

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2009/phyadv09.pdf

   
 
 
 
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