第四十九期 2009年12月刊
 
 
 
发行人:黄升龙所长  编辑委员:蔡睿哲教授  主编:林筱文  发行日期:2009.12.04
 
 
  贺!本所许博文教授及林清富教授荣膺「2010 IEEE Fellow」~

  贺!本所林清富教授荣膺「2010 SPIE Fellow」~

  贺!本所林恭如教授荣膺「2010 IET Fellow」~

本所12月份演讲公告:

日期

讲者简介 讲题 地点 时间

光电论坛

12/11 (Fri)

陈智弘教授

交通大学光电所

The Law of Accelerating Returns: its implications?

博理馆

101演讲厅

14:30~16:30
12/18 (Fri)

程光煦教授

南京大学物理系

拉曼布里渊散射纵横谈

博理馆

101演讲厅

14:30~16:30

刘冰冰教授

吉林大学超硬材料国家重点实验室副主任

Structure of C60 Confined in Single Walled Carbon Nanotubes Studied by NIR Raman Spectroscopy under High Pressure

 

 
 
11月份「光电论坛」演讲花絮
时间: 2009年11月6日(星期五)下午2点30分
讲者: Prof. Milton Feng (the Nick Holonyak Jr. Chair Professor of Electrical and Computer Engineering, the University of Illinois at Urbana-Champaign)
讲题: Transistor Lasers - The Magic Devices for Electronic and Photonic ICs
 

Prof. Milton Feng 于11月6日(星期五)莅临本所访问,并于博理馆101演讲厅发表演说,讲题为「Transistor Lasers - The Magic Devices for Electronic and Photonic ICs」,本所教师及学生皆热烈参与演讲活动,获益良多。

本场演讲主持人林恭如副所长(左)与 Prof. Milton Feng(右)合影。

 

~ 2009 第一届微结构摄影竞赛得奖作品发表  系列报导 ~ 【六之四】

评选时间:2009年8月17日;评选地点:台湾大学博理馆B1博理艺廊)

《佳作》

【作品名称】铸剑
【参赛作者】巫汉敏

【作品说明】

 

艺术性:

浩然天地间,我铸一剑。山动河移,悠悠现其形。不求速时,不求华美,但求黯实厚沉,锐而守其锋,以立天地。是谓铸剑。 

 

实物说明:

拍摄主题原为硅芯片表面奈米小球,恰见硅晶碎片立于表面,便取下成景,取名铸剑,作为研究、修身、学习之惕语。

 

《佳作》

【作品名称】小小大世界
【参赛作者】林巧莹
 

【作品说明】

 

艺术性:

利用显微镜透视身体构造,就像人的X光片一样,呈现出多元化的形态,若转换成灰阶,则会像化石一样产生的拓印感。

 

实物说明:

果蝇是最常在水果附近的流浪者,其身材大小也不至于令人厌恶,它可是超虔诚的素食主义者!

 

《佳作》

【作品名称】花火节
【参赛作者】陈明威   林晋安
 

【作品说明】

 

艺术性:

欢闹的花火节压轴,烟火上升的轨迹划破黑暗,在高空绽放,照亮了整片天空。今天,世界没有黑暗。

 

实物说明:

此图为利用水热法长出氧化锌的微结构,在硅基板上呈现了多样化的形貌。

 

 

 
 

 

~ 与南京大学(Nanjing University)博士生交流活动 2009  系列报导 ~

(时间:2009年7月5日至7月11日;地点:南京大学

〈本次的系列报导,我们看到了光电所代表团同学们在此次交流中,藉由认真地参与研讨会、拜访实验室等行程,所写下的种种体验及收获,无论是专业上的切磋,或人际互动上的从陌生到熟络,每个人的个中体会与成长皆可在文中窥知一二(详见2009年8月9月10月11月光电所所讯 )。在接近尾声之际,我们将透过两篇较为轻松的见闻花絮,为本系列划下完整的句点。〉

【之九】

撰文:光电所博士班学生王玫丹

会议行程为7月6日与7月7日两天,随着会议的结束,南京的天气也放晴了,南大在第三天上午也安排了所有这次与会的各大陆高校的博士班学生与我们到南京市参访,让大家除了在学术上也能在生活与思想上有更深度及广度的交流。中午午餐后与其它学校的学生互道再见后,我们就与南大的老师及学生们驱车前往距离当地约4.5小时车程远的黄山,底下专就针对黄山所见所闻做详细的介绍。

黄山位于安徽省南部,名列世界文化与自然遗产,自古就有「登黄山而天下无山」的美誉,是中国十大风景名胜中唯一的山岳景区,作为中国山之代表;黄山是以自然景观为特色的山岳旅游景区,奇松、怪石、云海、温泉素称“黄山四绝”,令海内外游人叹为观止。黄山有名可数的72峰,或崔嵬雄浑,或峻峭秀丽,布局错落有致,天然巧成。天都峰、莲花峰、光明顶是黄山的三大主峰,海拔高度皆在一千八百米以上,并以三大主峰为中心向四周铺展,跌落为深壑幽谷,隆起成峰峦峭壁,呈现出典型的峰林地貌。

以前总觉得中国的山水画很不真实,真正到过黄山,才觉得真的是如画一般的景色,此次黄山行最令我印象深刻的地方,除了令人赞赏不已的奇松怪石等景物外,大概就是上黄山缆车前的排队景象了吧!除此之外,黄山的索道缆车所需要的鬼斧神工,真的令我们觉得相当佩服。另外,山上所有的资源都是使用人力搬运上去的,爬山的路途中,遇到这些挑夫们,也暗自佩服他们的工作,相较于他们的辛苦,只是登山欣赏风光的我们是相对幸福多了。

为了准备本次交流活动,行前开会时老师们都仔细叮咛大家相关的细节,大家都抱着兢兢业业、紧张且兴奋的心情出发,在相异的文化、用语沟通、学术思考、生活方式与态度等的冲击下,回程大家都获得了满载的国际观及友谊。活动期间,我们的队友用他精湛的魔术赢得了双方的掌声,相对交换的是,我们也学会了一些他们的扑克游戏,大家都相处得相当的愉快。这个活动能够顺利完成得感谢同行三位教授:黄升龙所长、林恭如副所长、杨志忠教授的指导,及光电所办公室林筱文小姐在事前帮我们做的完善准备,以及我们辛苦的学生队长游政卫跟南京大学代表交涉协商细节,还有我们其余的伙伴在各项事务上的相互帮助与合作,才能使此交流活动圆满落幕。希望之后所上能多办此类交流活动,让世界各地的博士生都有相互学习对方长处的机会。

 

之十

撰文:光电所博士班学生李正匡

很荣幸这次有这个机会可以参加与南京大学物理系的交流会议,这次为期六天的活动留下了很多快乐的回忆。第一天因为是早上七点多的飞机出发,清晨四点多就要起床,抵达南京大学已经是下午三点,在校园内的南苑宾馆check in之后,就由陈如松老师与南大的同学们带着我们参观校园。

南苑宾馆房间,很棒的勒。

陈如松老师带着我们到了未来两天开会的系馆,为了让双方的同学更熟悉彼此,带着我们玩我这辈子从小学之后就再也没有玩过的「大风吹」,输的还要表演当惩罚,不过也让我们见识到许书嘉惊人的单手伏地挺身(大陆称之为俯卧撑),另外还有牵牵手及姓名接龙等等的团康游戏,虽然觉得这些游戏有点太过青春,但的确是让大家快速熟悉彼此的好方法,佩服佩服!

会议第一天结束之后,搭着地铁(跟台北捷运的感觉好像,连单程票都长一样,见下图)到秦淮河边夫子庙逛街,熙熙攘攘的人们在河边闲逛,古玩店、茶楼、崇德堂、牌楼一类传统建筑的隔壁就是肯德基、Nike、麦当劳、Haagen-Dazs这类现代的产物,会有种古今错置的冲突感;南大同学招待我们在状元楼吃晚餐,是那种富丽堂皇的酒店,进去还看到之前连战及宋楚瑜曾经来用餐的照片,酒店藉此打广告,还推出「连宋小吃」;席间和南京大学傅德谊的女朋友聊到综艺节目,她如数家珍地告诉我们痞子英雄即将完结篇、败犬女王很好看、小s住在帝宝、士林夜市美食等等台湾的流行信息,让我一时之间觉得好像她才是台湾来的,为我们介绍台湾的最新消息(我连一集痞子英雄或败犬女王都没看过,惭愧)。

单程票 天下文枢牌楼 麦当劳

会议第二天,大家的presentation就都结束了,也参观了实验室,此次来开会的主要任务圆满达成,心情完全放松,晚上我们回请南大同学吃狮王府大酒店,也在鬼点子王张川的提议之下,举办了第一届海峡两岸吃骰子比赛大会,请见下图(吼~我要吃掉你~)。

分食骰子图

骰子其实是烤土司,烤得外酥内嫩,上面的点数应该也是烤出来的,沾着蜂蜜吃相当美味,顶面的盖子是六点,我们还特地把底面翻开看看下面有没有烤,有!

行程的第三天早上参观中山陵和明孝陵,其中特别的是中山陵的设计,在往上爬的时候,是只看得到楼梯看不到平台,象征革命的历程是千辛万苦的;而爬到中山陵的顶端以某个角度往下看,则是只看得到平台看不到楼梯的,象征革命成功之后则是一片平坦开阔,相当有深意 。

革命之路

第三天下午就搭车前往黄山,傍晚抵达黄山的山脚下,吃完晚餐大家晚上在饭店也都闲着没事,大家就聚在我们房间打牌玩乐,杀人王(吕新杰)小新带了扑克牌来,教我们玩大陆流行很需要心机的扑克牌游戏—斗地主!一共使用两副牌含鬼牌共108张,五人到七人的游戏。游戏大概的规则是分成农民和地主两边,一个抽到某张亮出来的指定牌玩家是明地主(这个大家都知道是谁),而拿到另一张藏在牌堆中一模一样的指定牌的玩家是暗地主(这个暗地主需要隐藏自己的身份,偷偷帮助明地主),而剩下的其它玩家是贫苦的农民,努力要把地主斗倒。游戏在第一个人手牌全部出完就结束,此人所属的阵营就获胜。这个游戏的乐趣在农民们彼此都会互相猜忌到底谁是暗地主,然后要农民又要合作又要勾心斗角免得斗错人,状况百出相当有意思。

「杀人王请举手!」

玩了一两盘,因为房间人数超过十个,就改玩「杀手」游戏,同样也是勾心斗角心机超重的有趣游戏。这里的玩法是有两位杀手和两位警察,其它都是无辜的良民,杀手阵营杀死两位警察或杀死全部良民就获胜,而良民和警察这一方则是努力找出两个真正的杀手将其处决就获胜。

其中小新沉稳地以冷静与知性的分析,多次逃过众人的怀疑,成功杀死无辜的百姓和警察;甚至还有一次,小新开场就被怀疑为杀手,为了摆脱嫌疑,在处决掉另一位杀手时小新也投赞成票,完全混淆了大家的判断,该场最后还成功杀死两个警察得到胜利,让我们一致认定小新是名符其实的杀人王。而我,明明都是很无辜的良民,却莫名其妙常常开场就被杀手暗杀或是大家投票处决,呜,我每次都很诚恳地说「我真的是平民啊~」为什么大家都不相信我,呜呜呜。

而本次的杀手游戏中,出现了一个常常扮演「先知」的人物,每次都是意味深长地说出了一些线索,让人仔细思考之后,就被杀死了。这个游戏由于这位「先知」的出现,增添了许多有趣的元素(PS. 「先知」也曾成功地当杀手杀死所有人唷。)这里让我为您揭晓这位「先知」的真面目。哒啦啦~~~

「先知是寂寞的」XD

接下来的两天,我们一行人就都在黄山上翻山越岭,留下了许多难忘的回忆,像是

 
  合力推倒飞来石   气象球上篮
松鼠跳天都,变成

松鼠跳大嘴

这些都是我们在黄山上留下的难忘回忆。

非常感谢光电所给我们这次参与南京大学交流的机会,认识了很多好朋友,也在学术上面精进了不少,是相当充实而且收获丰富的一趟旅程。

文章最后的这一张照片,是来自无辜百姓的怒吼。

「杀人王!受死吧!」

 

 
 

Surface plasmon resonance in a hexagonal nanostructure formed by seven core-shell nanocylinders

Professor Ding-Wei Huang

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 黄鼎伟教授

We report a hexagonal structure formed by seven core-shell nanocylinders filled with different dielectric cores. Effects from different illumination wavelengths, dielectric cores, angles of incidence, were studied by using the finite-element method. Simulation results show that the resonant wavelength is red-shifted as the dielectric constant increase. Interestingly, surface plasmon field which is excited by TM-polarized light with an incident angle of θ = 15° is exactly the linear combination of the fields excited at the incident angles of θ = 0° and 30°.

Fig. 1. Near-field intensities versus the wavelengths of TM-polarized incident light. Inner radius and outer radius are 20nm and 25nm, respectively. The calculation point is located at the central part of the inner nanocylinder having the maximal near field intensity. The angles of incidence are (a) θ = 0°, (b) θ = 15°, and (c) θ = 30°, respectively. 

 

Electromechanical Stability of Flexible Nanocrystalline Silicon Thin Film Transistors

Professor I-Chun Cheng’s group

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 陈奕君教授

We demonstrated inverted staggered bottom-gate back-channel-passivated hydrogenated nanocrystalline silicon (nc-Si:H) thin film transistors (TFTs) at a process temperature of 200°C  on colorless polyimide foil substrates. Because the on-plastic TFTs must keep functioning during and after mechanical flexing, we further investigated their electrical performances and stabilities under the influence of various mechanical strain levels. The transfer and output characteristics were measured by HP4145B semiconductor parameter analyzer. The electrical stabilities were then evaluated by the threshold voltage shift, ΔVth, after applying a gate-bias of 20V with source and drain grounded for a period of time. Both the saturation mobility, μsat, and threshold voltage, Vth, increased as the bending curvature increased. The increase of mobility under tensile strain is plausible due to the decrease of conduction band tail width, a similar cause for that observed in a-Si:H TFTs. The increase of threshold voltage may due to the degradation of gate dielectric or the creation of meta-stable states at the channel/gate dielectric interface. In the study of electromehcanical stability we found that ∆Vth increased with the stress time and the amount of ∆Vth became greater for larger bending curvature. This indicates that mechanical tensile strain further deteriorates the stability of nc-Si:H TFTs in addition to that caused by gate-bias stress.

(a) (b)

Fig 1. (a) Mobilities and (b) threshold voltages of nc-Si:H TFTs with various L and fixed W=5μm under various mechanical bending levels.

Fig 2. Electrical bias stress-induced threshold voltage shifts of on-polyimide nc-Si:H TFTs under various mechanical bending levels.

 

 
 

论文题目:生物医学光电造影技术研究

姓名:王义闵   指导教授:杨志忠教授

 


摘要

对于临床诊断而言,生物医学影像系统的进展是一个非常重要的课题,而且生物组织的光学特性至今仍有许多不为人知需要进一步探讨的领域。在本研究论文中,我们利用时间、孔径以及角度屏蔽(gating)等方式对假体、鸡胸肉以及鸡肝组织的穿透讯号加以分析比较,进而发现这三种方法所收集的光子有所不同,但是对于影像质量的提升都有所帮助。因此不同的组织结构应该都有其适合的屏蔽方式来提升其影像的质量。所以对不同的生物组织结构寻找适合的屏蔽方式是相当值得研究的议题。

光学同调断层扫描(Optical coherence tomography, OCT)目前已广泛应用在许多疾病的诊断上。但在许多状况下,组织病理上的变化非常的细微,例如像是光学散射特性的变化非常细微以致于非常难以量测得到。因此对于临床应用上,提升影像对比变得更为重要。其中偏振敏感式光学同调断层扫描(Polarization-sensitive optical coherence tomography, PSOCT)也就是结合光学同调断层扫描的分辨率并藉由控制光的偏振得以对于具有双折射特性的生物组织作量测,这是一般光学同调断层扫描做不到的。这几十年来,高胆固醇一直都是已开发国家威胁人们健康的主要原因之一,其中有报导指出过多的胆固醇累积在肝脏将会造成其发炎或是纤维化。所以在此论文中,我们利用偏振敏感式光学同调断层扫描对于具有高胆固醇老鼠的肝脏做离体(in vitro)的量测,进而得到相位延迟(phase retardation),再进一步推算出双折射(birefringence)的数值,证实高胆固醇老鼠的肝确实具有双折射的特性有别于正常老鼠。

图一为A假体、B鸡胸肉以及C鸡肝组织随时间变化的穿透讯号。图二为(a)健康老鼠肝的OCT影像(b)高胆固醇老鼠肝的OCT影像(c)健康老鼠肝的PSOCT影像(d)高胆固醇老鼠肝的PSOCT影像。

图一 图二

 

 
 
 

— 数据提供:影像显示科技知识平台 (DTKP, Display Technology Knowledge Platform) —

— 整理:林晃岩教授、陈冠宇 —

结合LED时序式背光与MEMS光闸之新式TMOS显示器

美国微机电系统薄膜(MEMS film)开发商Uni-Pixel表示,一种可媲美映像管(CRT)、液晶(LCD)甚至有机发光组件(OLED)的新显示技术,可望在明年诞生。Uni-Pixel日前宣布已开始量产命名为「Opcuity」的MEMS薄膜;这种产品能应用在时序多任务光学快门(time-multiplexed optical shutter, TMOS)显示器上;TMOS显示器号称亮度能比LCD高十倍,但生产成本仅是LCD的六成,并能用与LCD相同的生产线来制造。

 

其实早在2007年11月,荷兰的飞利浦电子公司的研究部门,就曾与这家公司合作过,并在2008年的SID展出试制品。今年二月,三星电子(Samsung Electronics)亦曾宣布与Uni-Pixel合作开发TMOS显示技术。

 

该公司的制程技术优点之一,就是能使用现有的LCD生产线,厂商只需移除一些再也不需要的设备。由于不用红、绿与蓝之三色子像素(sub-pixels),因此制程技术门坎较低,只需要三分之一的薄膜晶体管。

 

如图一所示,TMOS显示器只需在现有LCD架构的玻璃基板与上层玻璃板之间,加入使用单层MEMS薄膜;而LCD显示器在上层玻璃板与玻璃基板间,则还有5层不同的材料,包括偏光板、彩色滤光片等。因此TMOS显示器在亮度上更优于LCD显示器。

 

图一、TMOS与LCD的光利用效率比较

 

Uni- Pixel的MEMS薄膜不使用红、蓝、绿三色之子像素,每个像素是一致地透过时序多任务(time-mutiplexing)或色序式(field sequential color)方式,将入射到玻璃基板的侧光 LED (side-mounted LED)光线导出红、绿、蓝三色光;该种架构的原理就是导光技术(light guiding technology)。

 

采用类似这种利用视觉暂留组成色彩之方式的显示技术,还有DLP、LCOS、FSC-LCD等,同样会遭遇到color break-up的问题。其中DLP也同样使用MEMS技术,而其它利用MEMS技术的显示器,还有Qualcomm公司发展的iMoD (Interferometric Modulator Display,干涉调变显示器)、GLV (Grating Light Valve,栅状光阀成像系统)等。

 

不同于采用白色背光照亮红、绿、蓝(RGB)子像素的方法,Uni-Pixel的方案是将来自侧光LED的光线导引至相同的像素,而Opcuity薄膜的作用就像是光学快门。将一个电压施加至薄膜晶体管,能让Opcuity薄膜往下变形并与玻璃基板接触,并将来自LED的光线导引至特定的像素;透过闪烁的RGB侧光LED以时序多任务方式同步运作,就能在各个像素位置上混合出各种色彩,如图二。

 

图二、TMOS显示器的操作原理

 

该种MEMS薄膜能使用低成本的滚动条式制程生产,目前Uni-Pixel与三星正在进行4吋TMOS显示器技术的最佳化;而由于TMOS显示器从后面看是透明的,因此也适合更大尺寸的应用,例如在商店橱窗使用。

 

 

原厂技术文件:

http://www.prad.de/download/TMOS_-_Unipixel_Whitepaper.pdf

英文新闻来源:

http://displaydaily.com/2009/11/17/the-cusp-of-a-new-display-technology-no-not-oled/

中文新闻来源:

http://www.eettaiwan.com/ART_8800587173_480702_NT_2c7a0f41.HTM

   
 
 
 
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