第四十九期 2009年12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:2009.12.04
 
 

  賀!本所許博文教授及林清富教授榮膺「2010 IEEE Fellow」~

  賀!本所林清富教授榮膺「2010 SPIE Fellow」~

  賀!本所林恭如教授榮膺「2010 IET Fellow」~

本所12月份演講公告:

日期

講者簡介 講題 地點 時間

光電論壇

12/11 (Fri)

陳智弘教授

交通大學光電所

The Law of Accelerating Returns: its implications?

博理館

101演講廳

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

程光煦教授

南京大學物理系

拉曼布里淵散射縱橫談

博理館

101演講廳

14:30~16:30

劉冰冰教授

吉林大學超硬材料國家重點實驗室副主任

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

 

 
 
11月份「光電論壇」演講花絮
時間: 98年11月6日(星期五)下午2點30分
講者: Prof. Milton Feng (the Nick Holonyak Jr. Chair Professor of Electrical and Computer Engineering, the University of Illinois at Urbana-Champaign)
講題: Transistor Lasers - The Magic Devices for Electronic and Photonic ICs
 

Prof. Milton Feng 於11月6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「Transistor Lasers - The Magic Devices for Electronic and Photonic ICs」,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(左)與 Prof. Milton Feng(右)合影。

 

~ 2009 第一屆微結構攝影競賽得獎作品發表  系列報導 ~ 【六之四】

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】鑄劍
【參賽作者】巫漢敏

【作品說明】

 

藝術性:

浩然天地間,我鑄一劍。山動河移,悠悠現其形。不求速時,不求華美,但求黯實厚沉,銳而守其鋒,以立天地。是謂鑄劍。 

 

實物說明:

拍攝主題原為矽晶片表面奈米小球,恰見矽晶碎片立於表面,便取下成景,取名鑄劍,作為研究、修身、學習之惕語。

 

《佳作》

【作品名稱】小小大世界
【參賽作者】林巧瑩
 

【作品說明】

 

藝術性:

利用顯微鏡透視身體構造,就像人的X光片一樣,呈現出多元化的形態,若轉換成灰階,則會像化石一樣產生的拓印感。

 

實物說明:

果蠅是最常在水果附近的流浪者,其身材大小也不至於令人厭惡,它可是超虔誠的素食主義者!

 

《佳作》

【作品名稱】花火節
【參賽作者】陳明威   林晉安
 

【作品說明】

 

藝術性:

歡鬧的花火節壓軸,煙火上升的軌跡劃破黑暗,在高空綻放,照亮了整片天空。今天,世界沒有黑暗。

 

實物說明:

此圖為利用水熱法長出氧化鋅的微結構,在矽基板上呈現了多樣化的形貌。

 

 

 
 

 

~ 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

〈本次的系列報導,我們看到了光電所代表團同學們在此次交流中,藉由認真地參與研討會、拜訪實驗室等行程,所寫下的種種體驗及收穫,無論是專業上的切磋,或人際互動上的從陌生到熟絡,每個人的箇中體會與成長皆可在文中窺知一二(詳見2009年8月9月10月11月光電所所訊 )。在接近尾聲之際,我們將透過兩篇較為輕鬆的見聞花絮,為本系列劃下完整的句點。〉

【之九】

撰文:光電所博士班學生王玫丹

會議行程為7月6日與7月7日兩天,隨著會議的結束,南京的天氣也放晴了,南大在第三天上午也安排了所有這次與會的各大陸高校的博士班學生與我們到南京市參訪,讓大家除了在學術上也能在生活與思想上有更深度及廣度的交流。中午午餐後與其他學校的學生互道再見後,我們就與南大的老師及學生們驅車前往距離當地約4.5小時車程遠的黃山,底下專就針對黃山所見所聞做詳細的介紹。

黃山位於安徽省南部,名列世界文化與自然遺產,自古就有「登黃山而天下無山」的美譽,是中國十大風景名勝中唯一的山嶽景區,作為中國山之代表;黃山是以自然景觀為特色的山嶽旅遊景區,奇松、怪石、雲海、溫泉素稱“黃山四絕”,令海內外遊人嘆為觀止。黃山有名可數的72峰,或崔嵬雄渾,或峻峭秀麗,布局錯落有致,天然巧成。天都峰、蓮花峰、光明頂是黃山的三大主峰,海拔高度皆在一千八百米以上,並以三大主峰為中心向四周鋪展,跌落為深壑幽谷,隆起成峰巒峭壁,呈現出典型的峰林地貌。

以前總覺得中國的山水畫很不真實,真正到過黃山,才覺得真的是如畫一般的景色,此次黃山行最令我印象深刻的地方,除了令人讚賞不已的奇松怪石等景物外,大概就是上黃山纜車前的排隊景象了吧!除此之外,黃山的索道纜車所需要的鬼斧神工,真的令我們覺得相當佩服。另外,山上所有的資源都是使用人力搬運上去的,爬山的路途中,遇到這些挑伕們,也暗自佩服他們的工作,相較於他們的辛苦,只是登山欣賞風光的我們是相對幸福多了。

為了準備本次交流活動,行前開會時老師們都仔細叮嚀大家相關的細節,大家都抱著兢兢業業、緊張且興奮的心情出發,在相異的文化、用語溝通、學術思考、生活方式與態度等的衝擊下,回程大家都獲得了滿載的國際觀及友誼。活動期間,我們的隊友用他精湛的魔術贏得了雙方的掌聲,相對交換的是,我們也學會了一些他們的撲克遊戲,大家都相處得相當的愉快。這個活動能夠順利完成得感謝同行三位教授:黃升龍所長、林恭如副所長、楊志忠教授的指導,及光電所辦公室林筱文小姐在事前幫我們做的完善準備,以及我們辛苦的學生隊長游政衛跟南京大學代表交涉協商細節,還有我們其餘的夥伴在各項事務上的相互幫助與合作,才能使此交流活動圓滿落幕。希望之後所上能多辦此類交流活動,讓世界各地的博士生都有相互學習對方長處的機會。

 

之十

撰文:光電所博士班學生李正匡

很榮幸這次有這個機會可以參加與南京大學物理系的交流會議,這次為期六天的活動留下了很多快樂的回憶。第一天因為是早上七點多的飛機出發,清晨四點多就要起床,抵達南京大學已經是下午三點,在校園內的南苑賓館check in之後,就由陳如松老師與南大的同學們帶著我們參觀校園。

南苑賓館房間,很棒的勒。

陳如松老師帶著我們到了未來兩天開會的系館,為了讓雙方的同學更熟悉彼此,帶著我們玩我這輩子從小學之後就再也沒有玩過的「大風吹」,輸的還要表演當懲罰,不過也讓我們見識到許書嘉驚人的單手伏地挺身(大陸稱之為俯臥撐),另外還有牽牽手及姓名接龍等等的團康遊戲,雖然覺得這些遊戲有點太過青春,但的確是讓大家快速熟悉彼此的好方法,佩服佩服!

會議第一天結束之後,搭著地鐵(跟台北捷運的感覺好像,連單程票都長一樣,見下圖)到秦淮河邊夫子廟逛街,熙熙攘攘的人們在河邊閒逛,古玩店、茶樓、崇德堂、牌樓一類傳統建築的隔壁就是肯德基、Nike、麥當勞、Haagen-Dazs這類現代的產物,會有種古今錯置的衝突感;南大同學招待我們在狀元樓吃晚餐,是那種富麗堂皇的酒店,進去還看到之前連戰及宋楚瑜曾經來用餐的照片,酒店藉此打廣告,還推出「連宋小吃」;席間和南京大學傅德誼的女朋友聊到綜藝節目,她如數家珍地告訴我們痞子英雄即將完結篇、敗犬女王很好看、小s住在帝寶、士林夜市美食等等台灣的流行資訊,讓我一時之間覺得好像她才是台灣來的,為我們介紹台灣的最新消息(我連一集痞子英雄或敗犬女王都沒看過,慚愧)。

單程票 天下文樞牌樓 麥當勞

會議第二天,大家的presentation就都結束了,也參觀了實驗室,此次來開會的主要任務圓滿達成,心情完全放鬆,晚上我們回請南大同學吃獅王府大酒店,也在鬼點子王張川的提議之下,舉辦了第一屆海峽兩岸吃骰子比賽大會,請見下圖(吼~我要吃掉你~)。

分食骰子圖

骰子其實是烤土司,烤得外酥內嫩,上面的點數應該也是烤出來的,沾著蜂蜜吃相當美味,頂面的蓋子是六點,我們還特地把底面翻開看看下面有沒有烤,有!

行程的第三天早上參觀中山陵和明孝陵,其中特別的是中山陵的設計,在往上爬的時候,是只看得到樓梯看不到平臺,象徵革命的歷程是千辛萬苦的;而爬到中山陵的頂端以某個角度往下看,則是只看得到平臺看不到樓梯的,象徵革命成功之後則是一片平坦開闊,相當有深意 。

革命之路

第三天下午就搭車前往黃山,傍晚抵達黃山的山腳下,吃完晚餐大家晚上在飯店也都閒著沒事,大家就聚在我們房間打牌玩樂,殺人王(呂新杰)小新帶了撲克牌來,教我們玩大陸流行很需要心機的撲克牌遊戲—鬥地主!一共使用兩副牌含鬼牌共108張,五人到七人的遊戲。遊戲大概的規則是分成農民和地主兩邊,一個抽到某張亮出來的指定牌玩家是明地主(這個大家都知道是誰),而拿到另一張藏在牌堆中一模一樣的指定牌的玩家是暗地主(這個暗地主需要隱藏自己的身份,偷偷幫助明地主),而剩下的其他玩家是貧苦的農民,努力要把地主鬥倒。遊戲在第一個人手牌全部出完就結束,此人所屬的陣營就獲勝。這個遊戲的樂趣在農民們彼此都會互相猜忌到底誰是暗地主,然後要農民又要合作又要勾心鬥角免得鬥錯人,狀況百出相當有意思。

「殺人王請舉手!」

玩了一兩盤,因為房間人數超過十個,就改玩「殺手」遊戲,同樣也是勾心鬥角心機超重的有趣遊戲。這裡的玩法是有兩位殺手和兩位警察,其他都是無辜的良民,殺手陣營殺死兩位警察或殺死全部良民就獲勝,而良民和警察這一方則是努力找出兩個真正的殺手將其處決就獲勝。

其中小新沉穩地以冷靜與知性的分析,多次逃過眾人的懷疑,成功殺死無辜的百姓和警察;甚至還有一次,小新開場就被懷疑為殺手,為了擺脫嫌疑,在處決掉另一位殺手時小新也投贊成票,完全混淆了大家的判斷,該場最後還成功殺死兩個警察得到勝利,讓我們一致認定小新是名符其實的殺人王。而我,明明都是很無辜的良民,卻莫名其妙常常開場就被殺手暗殺或是大家投票處決,嗚,我每次都很誠懇地說「我真的是平民啊~」為什麼大家都不相信我,嗚嗚嗚。

而本次的殺手遊戲中,出現了一個常常扮演「先知」的人物,每次都是意味深長地說出了一些線索,讓人仔細思考之後,就被殺死了。這個遊戲由於這位「先知」的出現,增添了許多有趣的元素(PS. 「先知」也曾成功地當殺手殺死所有人唷。)這裡讓我為您揭曉這位「先知」的真面目。噠啦啦~~~

「先知是寂寞的」XD

接下來的兩天,我們一行人就都在黃山上翻山越嶺,留下了許多難忘的回憶,像是

 
  合力推倒飛來石   氣象球上籃
松鼠跳天都,變成

松鼠跳大嘴

這些都是我們在黃山上留下的難忘回憶。

非常感謝光電所給我們這次參與南京大學交流的機會,認識了很多好朋友,也在學術上面精進了不少,是相當充實而且收穫豐富的一趟旅程。

文章最後的這一張照片,是來自無辜百姓的怒吼。

「殺人王!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

臺灣大學光電所 黃鼎偉教授

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

臺灣大學光電所 陳奕君教授

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.

 

 
 

論文題目:生物醫學光電造影技術研究

姓名:王義閔   指導教授:楊志忠教授

 


摘要

對於臨床診斷而言,生物醫學影像系統的進展是一個非常重要的課題,而且生物組織的光學特性至今仍有許多不為人知需要進一步探討的領域。在本研究論文中,我們利用時間、孔徑以及角度遮罩(gating)等方式對假體、雞胸肉以及雞肝組織的穿透訊號加以分析比較,進而發現這三種方法所收集的光子有所不同,但是對於影像品質的提升都有所幫助。因此不同的組織結構應該都有其適合的遮罩方式來提升其影像的品質。所以對不同的生物組織結構尋找適合的遮罩方式是相當值得研究的議題。

光學同調斷層掃描(Optical coherence tomography, OCT)目前已廣泛應用在許多疾病的診斷上。但在許多狀況下,組織病理上的變化非常的細微,例如像是光學散射特性的變化非常細微以致於非常難以量測得到。因此對於臨床應用上,提升影像對比變得更為重要。其中偏振敏感式光學同調斷層掃描(Polarization-sensitive optical coherence tomography, PSOCT)也就是結合光學同調斷層掃描的解析度並藉由控制光的偏振得以對於具有雙折射特性的生物組織作量測,這是一般光學同調斷層掃描做不到的。這幾十年來,高膽固醇一直都是已開發國家威脅人們健康的主要原因之一,其中有報導指出過多的膽固醇累積在肝臟將會造成其發炎或是纖維化。所以在此論文中,我們利用偏振敏感式光學同調斷層掃描對於具有高膽固醇老鼠的肝臟做離體(in vitro)的量測,進而得到相位延遲(phase retardation),再進一步推算出雙折射(birefringence)的數值,證實高膽固醇老鼠的肝確實具有雙折射的特性有別於正常老鼠。

圖一為A假體、B雞胸肉以及C雞肝組織隨時間變化的穿透訊號。圖二為(a)健康老鼠肝的OCT影像(b)高膽固醇老鼠肝的OCT影像(c)健康老鼠肝的PSOCT影像(d)高膽固醇老鼠肝的PSOCT影像。

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 —

結合LED時序式背光與MEMS光閘之新式TMOS顯示器

美國微機電系統薄膜(MEMS film)開發商Uni-Pixel表示,一種可媲美映像管(CRT)、液晶(LCD)甚至有機發光元件(OLED)的新顯示技術,可望在明年誕生。Uni-Pixel日前宣佈已開始量產命名為「Opcuity」的MEMS薄膜;這種產品能應用在時序多工光學快門(time-multiplexed optical shutter, TMOS)顯示器上;TMOS顯示器號稱亮度能比LCD高十倍,但生產成本僅是LCD的六成,並能用與LCD相同的生產線來製造。

 

其實早在2007年11月,荷蘭的飛利浦電子公司的研究部門,就曾與這家公司合作過,並在2008年的SID展出試製品。今年二月,三星電子(Samsung Electronics)亦曾宣佈與Uni-Pixel合作開發TMOS顯示技術。

 

該公司的製程技術優點之一,就是能使用現有的LCD生產線,廠商只需移除一些再也不需要的設備。由於不用紅、綠與藍之三色子像素(sub-pixels),因此製程技術門檻較低,只需要三分之一的薄膜電晶體。

 

如圖一所示,TMOS顯示器只需在現有LCD架構的玻璃基板與上層玻璃板之間,加入使用單層MEMS薄膜;而LCD顯示器在上層玻璃板與玻璃基板間,則還有5層不同的材料,包括偏光板、彩色濾光片等。因此TMOS顯示器在亮度上更優於LCD顯示器。

 

圖一、TMOS與LCD的光利用效率比較

 

Uni- Pixel的MEMS薄膜不使用紅、藍、綠三色之子像素,每個像素是一致地透過時序多工(time-mutiplexing)或色序式(field sequential color)方式,將入射到玻璃基板的側光 LED (side-mounted LED)光線導出紅、綠、藍三色光;該種架構的原理就是導光技術(light guiding technology)。

 

採用類似這種利用視覺暫留組成色彩之方式的顯示技術,還有DLP、LCOS、FSC-LCD等,同樣會遭遇到color break-up的問題。其中DLP也同樣使用MEMS技術,而其他利用MEMS技術的顯示器,還有Qualcomm公司發展的iMoD (Interferometric Modulator Display,干涉調變顯示器)、GLV (Grating Light Valve,柵狀光閥成像系統)等。

 

不同於採用白色背光照亮紅、綠、藍(RGB)子像素的方法,Uni-Pixel的方案是將來自側光LED的光線導引至相同的像素,而Opcuity薄膜的作用就像是光學快門。將一個電壓施加至薄膜電晶體,能讓Opcuity薄膜往下變形並與玻璃基板接觸,並將來自LED的光線導引至特定的像素;透過閃爍的RGB側光LED以時序多工方式同步運作,就能在各個像素位置上混合出各種色彩,如圖二。

 

圖二、TMOS顯示器的操作原理

 

該種MEMS薄膜能使用低成本的捲軸式製程生產,目前Uni-Pixel與三星正在進行4吋TMOS顯示器技術的最佳化;而由於TMOS顯示器從後面看是透明的,因此也適合更大尺寸的應用,例如在商店櫥窗使用。

 

 

原廠技術文件:

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

英文新聞來源:

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

中文新聞來源:

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

   
 
 
 
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