第五十期 2010年1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:2010.01.11
 
 
12月份「光电论坛」演讲花絮
时间: 2009年12月11日(星期五)下午2点30分
讲者: 陈智弘教授(交通大学光电所)
讲题: The Law of Accelerating Returns: its implications?
 

陈智弘教授于12月11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「The Law of Accelerating Returns: its implications?」,本所教师及学生皆热烈参与演讲活动,获益良多。

本场演讲者陈智弘教授

时间: 2009年12月18日(星期五)下午2点30分-3点30分
讲者: 程光煦教授(南京大学物理系
讲题: 拉曼布里渊散射纵横谈
 

程光煦教授于2009年12月18日(星期五)莅临本所光电论坛发表演说,讲题为「拉曼布里渊散射纵横谈」,本所教师及学生皆热烈参与演讲活动,程光煦教授演讲内容精彩,演讲时面面俱到,与本所师生互动佳。

本场演讲者程光煦教授

时间: 2009年12月18日(星期五)下午3点30分-4点30分
讲者: 刘冰冰教授(吉林大学超硬材料国家重点实验室副主任
讲题:

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

 

刘冰冰教授于2009年12月18日(星期五)莅临本所光电论坛发表演说,讲题为「Structure of C60 Confined in Single Walled Carbon Nanotubes Studied by NIR Raman Spectroscopy under High Pressure」,本所教师及学生皆热烈参与演讲活动,刘冰冰教授演讲内容丰富精彩,与现场同学互动性佳,本所师生皆获益良多。

本场演讲者刘冰冰教授

 

~ 2009 第一届微结构摄影竞赛得奖作品发表  系列报导 ~ 【六之五】

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)

《摄影技术奖》

【作品名称】打破疆界
【参赛作者】曾展嘉   林建明

【作品说明】

 

艺术性:

由900奈米的荧光颗粒,沿着流场瞬间变化,在极短时间内打破两流体的边界,产生流动性的光影效果。 

 

实物说明:

微涡流产生器在微流体系统中产生混和效应。中央平板组件尺寸100*200微米,由电磁力驱动次微米级震荡。

 

《摄影技术奖》

【作品名称】当樱花盛开时
【参赛作者】陈政营   赵嬿钧
 

【作品说明】

 

艺术性:

「当樱花盛开时,爱人的灵魂在富士山上的风里飞舞。」在奈米尺度的世界里也留下她一抹倩影。

 

实物说明:

一朵朵ZnO奈米花的绽放似乎也预言了其优异的光载子复合率,也将在光电二极管材料中大放异彩。 

 

《摄影技术奖》

【作品名称】盲从
【参赛作者】蔡明容
 

【作品说明】

 

艺术性:

一个一个眼睛,不知所措地看着不同的方向,只能全部往亮点流动,像是人群不知道该怎么选择时,盲从于世俗的漩涡中。 

 

实物说明:

透过三倍频显微镜,可以得到一个一个像眼睛的人体口腔角质细胞以及中间漩涡的特化表皮细胞。 

 

 

 
 

Analysis of the Optical Phase Conjugation Phenomenon via PSTD virtual optical experiments

Professor Snow H. Tseng

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 曾雪峰教授

Experimental research of the optical phase conjugation (OPC) phenomenon exhibits interesting phenomena that are yet to be understood.  The OPC refocused light cross-sectional width is observed to be approximately the same regardless of the thickness of the scattering medium.  We employ the pseudospectral time-domain (PSTD) technique to accurately simulate the OPC refocusing phenomenon of light propagating through a macroscopic scattering medium.  Simulation results show that the optical thickness of the scattering medium is not directly related to the OPC refocused light width.

Fig. 1.  After OPC, multiply scattered light propagates in reversed directions—similar to a time reversal process.

Fig. 2.  (left): Amplitude of the OPC refocused light pulse for various thicknesses of the scattering medium.  Top to bottom: 40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, and 320 μm, respectively.  (right): Cross-sectional width of the OPC refocused light of three different incident cross-sectional widths plotted vs. transport mean free path (μs′×L).

 

Light Emission Polarization Properties of Strained (11-22) Semipolar InGaN Quantum Well

Professor Yuh-Renn Wu

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 吴育任教授

We studied the optical characteristics of a (11-22) semipolar InGaN/GaN quantum well with different indium compositions, quantum well widths, and injection carrier densities. The self-consistent Poisson and 6×6 k·p Schrödinger solver including the effects of quantum confinement and polarization charges has been applied to study the band structures in semipolar InGaN quantum well light emitting diodes. The influence of the indium composition, well width, and injection carrier density to the (11-22) semipolar quantum well are studied in this work. The optical polarization properties are strongly influenced by the hole effective mass and the strain effects especially the shear strain induced in the semipolar plane. Our studies show the interesting polarization switching behavior when the indium composition is larger than 40%. For the surface emitting LED, the polarization ratio of ρyx can be larger than 0.4 when the indium composition is smaller than 40%. This shows a great opportunity of using semipolar InGaN quantum well LED instead of c-plane case.

Figure 1 (a) and (b) are the calculated valence band dispersion relations of the (11-22) semipolar InxGa1xN/GaN quantum well for x=0.2 and x=0.5, respectively.

Figure 2 (a) The relative energy separation of (11- 22) InGaN/GaN quantum well structure and the strained InGaN alloy film as a function of indium composition. (b) The polarization ratios of the InGaN/GaN (11-22) quantum well as a function of indium composition.

 

ZnO/Al2O3 core–shell nanorod arrays: growth, structural characterization, and luminescent properties

Professor J. H. He

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 何志浩教授

We demonstrated an aqueous chemical method to fabricate well-aligned ZnO/Al2O3 nanocrystal (NC) core–shell nanorod arrays (NRAs). Structural characterization showed that the shell layers are composed of α-Al2O3 nanocrystals. Photoluminescence measurements showed the enhancement of near-band-edge (NBE) emission of ZnO NRAs due to the presence of Al2O3 NC shells. The Al2O3 NC shell layer resulting in the flat-band effect near the ZnO surface leads to a stronger overlap of the wavefunctions of electrons and holes in the ZnO core, further enhancing the NBE emission. This approach should be very useful in designing many other core-shell NRAs for creating varieties of high-efficiency optoelectronic devices.

Figure 1. (a) A cross-sectional SEM image, (b) a top-view SEM image, (c) a TEM image, and (d) an HRTEM image of ZnO/Al2O3 core–shell NRAs (sample C). The left and right insets in (d) are the HRTEM images of the ZnO core and Al2O3 shell, respectively. (e) The linescan of EDS analysis for ZnO/Al2O3 core–shell NRs in (c).

Figure 2. PL spectra of the ZnO and ZnO/Al2O3  NC core–shell NRAs at room temperature.

 

 
 

论文题目:表面电浆子与氮化铟镓/氮化镓量子井耦合研究

姓名:卢彦丞   指导教授:杨志忠教授

 


摘要

我们首先研究在有富铟(indium-rich)奈米颗粒结构的氮化铟镓/氮化镓量子井(InGaN /GaN quantum well)中,载子局限效应对荧光频谱衰减时间的影响。我们利用时间解析光激荧光频谱(TRPL)和蒙地卡罗模拟载子的跃迁及结合放光来研究在氮化铟镓中的载子动态,在高奈米颗粒密度的样品中,我们发现其荧光衰减时间在高能量处有一上升的趋势,如图一所示;而在低奈米颗粒密度的样品中,则无此一现象。

接着我们研究表面电浆子(surface plasmon)和氮化铟镓/氮化镓量子井的耦合特性,并利用表面电浆子来提升量子井的发光和吸收效率。最后,我们藉由在氮化镓和银膜中加入一层低折射率的二氧化硅来增强和表面电浆子耦合的量子井发光强度。此二氧化硅层可降低表面电浆子的损耗、增长消散波的长度,其代价为降低表面电浆子的能阶密度。综合这些效应后,我们仍可进一步透过表面电浆波来提升量子井的发光,如图二所示。

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 —

东京大学开发出低操作电压之“有机闪存”

基于有机半导体材料的内存与薄膜晶体管,如五苯(pentacene),比传统的硅晶技术更适合在大型软性基板上建构电子装置,且成本更低。与传统由光学微影所支配的半导体产业相较,这些新兴的有机组件可采用更便宜的制造与沈积制程方案。仅需要1~2亿美元的投资额,就有可能兴建一座具备全面生产能力的有机电子厂,相较之下,芯片巨擘英特尔(Intel)则是花费了数十亿美元来建构其先进的晶圆厂。

 

据市调机构NanoMarkets指出,基于有机薄膜晶体管(OTFT)及有机内存的产品营收在2015年将达到216亿美元。这些产品包含了:可卷式显示器及背板、超低成本RFID卷标与医疗诊断装置、大型可挠式传感器数组、智能型封装、智能卡以及强化了电子功能的玩具、游戏机等。

 

日前,日本东京大学开发出了基本结构与闪存相同,由有机材料组成的非挥发性 “有机闪存”。该闪存具有擦除电压仅为6 V、读取电压仅为1 V的特点,能够耐受1000次以上的写入/擦除,具备柔性性质。今后随着数据保存时间的进一步延长,该闪存将能够应用于大面积传感器和电子纸等大面积电子用途。该有机闪存由东京大学电气系教授染谷隆夫(Takeyo Someya)与助教关谷毅(Tsuyoshi Sekitani)组成的研究小组开发。相关论文已刊登在2009年12月11日的《Science》期刊中。

 

染谷小组制作的是以PEN(聚邻苯二甲酸酯,polyethylene naphthalate)树脂为底板,26 × 26个2T (TFT)型内存单元在其上方排列为数组状的薄片。此有效区为5 × 5 cm2的薄片具有柔性,即使弯曲至曲率半径6 mm,机械、电性质仍无劣化,如图一。该内存被称为有机闪存是因为使用了与Si闪存相同的“浮闸(floating gate)结构”晶体管。具体来说,PEN底板上由Al控制闸电极、绝缘膜、Al浮闸、绝缘膜、有机半导体(如五苯)以及Au源电极和汲电极组成。绝缘膜使用由AlOx和拥有烷基链(CH2-CH2-CH2-…)的一种磷酸组成的“自组装单分子膜(SAM,self-assembled monolayer)”制成,SAM非常薄,仅厚2 nm,结构如图二。其非挥发性内存功能也已经过验证。而且,透过与压力传感器整合,该内存数组还可以制成能够在薄片内保存记忆受压影像的“智能压力传感器” ,如图三。

 

在过去,使用有机材料的非挥发性内存也曾有过试制先例。一种是使用铁电体材料的类型。另一种是与这次类似的浮栅结构类型。但铁电体材料内存的写入/擦除电压很难降低到20 V以下。浮栅结构内存也存在着因擦除电压高、绝缘膜厚度不均而造成的内存特性误差、在大气中不稳定的课题。此次,透过使用无需控制厚度的SAM作为绝缘膜,特性误差得到了抑制。而且,SAM在大气中性质稳定。目前该闪存仍需解决数据保存时间仅为1天的课题。但研究小组称,随着组件的微细化和采用大分子长SAM,保存时间有望得到大幅延长。

 

图一、有机非挥发性内存弯曲应用示意图

图二、有机非挥发性内存结构图

图三、有机非挥发性内存整合入压力感测装置的示意图,
注意12小时后,有些单元的信息已经丧失。

 

中文新闻来源:

http://big5.nikkeibp.com.cn/news/flat/49289-20091215.html

原始期刊:

“Organic Nonvolatile Memory Transistors for Flexible Sensor Arrays”, Tsuyoshi Sekitani, Tomoyuki Yokota, Ute Zschieschang, Hagen Klauk, Siegfried Bauer, Ken Takeuchi, Makoto Takamiya, Takayasu Sakurai, and Takao Someya (11 December 2009), Science 326 (5959), pp.1516-1519

英文新闻来源:

http://www.technologyreview.com/computing/24148/?a=f

   
 
 
 
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