第五十一期 2010年2,3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:2010.02.15
 
 
本所3月份演讲公告:

日期

讲者简介 讲题 地点 时间

光电论坛

3/9 (Tue)

林清隆教授

Nanyang Professor

Director, Photonics Research Center, School of EEE, Nanyang Tech. University, Singapore

From G. Marconi to Charles K. Kao---100 Years of Nobel Prize (Physics, 1909-2009) and A Century of Modern Marvels of EECS

博理馆

101演讲厅

16:30~18:30

3/12 (Fri)

Stephen E. Saddow

Professor of Electrical Engineering, University of South Florida

Silicon Carbide: A Robust Semiconductor Material for Harsh Environment MEMS and Biomedical Applications

博理馆

101演讲厅

14:30~16:30

 

 
 

~ 2009 第一届微结构摄影竞赛得奖作品发表  系列报导 ~ 【六之六】

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)

《创意奖》

【作品名称】大霹雳
【参赛作者】赵嬿钧   陈政营   林怡瑞   戴育安
 

【作品说明】

 

艺术性:

强而有力且令人惊艳的散射状,让人联想起宇宙的发展,是否始于这神奇微小的结构中呢?

 

实物说明:

此结构为ZnO奈米线球,可以看出ZnO放射状的结构。此奈米线成长的方向为压电性最强的c轴方向。 

 

 

 
 

第二届国际白光发光二极管及固态照明研讨会

【The Second International Conference on White LEDs and Solid State Lighting (White LEDs 2009) 】

(时间:2009年12月13-16日;地点:台北国际会议中心

花絮整理:陈雯萍

由本所杨志忠教授举办的「第二届国际白光发光二极管及固态照明研讨会」(The Second International Conference on White LEDs and Solid State Lighting 【White LEDs 2009】)已于2009年12月13至16日假台北国际会议中心举行。本研讨会为期两天半,发表文章共计156篇,包含3篇Keynote speech、20篇Invited talk、7篇Industrial forum、41篇报告论文,以及85篇墙报论文。吸引来自奥地利、中国大陆、德国、香港、印度、以色列、日本、韩国、立陶宛、马来西亚、荷兰、俄国、台湾、英国、美国等15个国家地区,共计330位相关领域人士参加。研讨会包括八大主题,分别为:Semiconductor epitaxial growth and characterization for LED fabrication、Organic/polymer and phosphor material preparation for OLED/LED fabrication、Semiconductor LED design and fabrication、Organic/polymer light-emitting device design and fabrication、Nanotechnology for enhancing emission efficiency、Packaging and system、Various applications、Other LED topics。

此次会议安排相当丰富多元,第一天(12/14)上午为三场Keynote Speeches,邀请美国Rensselaer Polytechic Institute之Fred Schubert教授、University of California at Santa Barbara 之James Speck教授,以及日本Sophia University之Katsumi Kishino教授担任主讲学人;下午则分两个sessions,分别讨论Epitaxial Growth (I)以及Packaging,随后为85篇墙报论文展示。当晚安排Conference reception。第二天(12/15)上午共有四个sessions,分别为OLED and Phosphor (I)、LED Device (I)、OLED and Phosphor (II)、LED Device (II);下午除了Applications (I)、Applications (II)两个sessions之外,安排工业论坛(Industrial Forum),邀请七位业界专家发表演说并和与会者进行Panel Discussion。随后为Conference Banquet。第三天(12/16)上午安排四个sessions,接续主题Epitaxial Growth和LED Device。因本研讨会有不少外籍人士参与,特别于第三天下午安排故宫参访,提供与会者更多面对面交流机会,同时也兼顾文化传播。

本次研讨会于12月中旬举办,台北气候凉爽舒适,且避开其它国际研讨会之档期,外国人士参与踊跃。而场地于台北国际会议中心,硬设备完善,周围环境亦佳,对我国国际形象之提升帮助颇大。会议的reception 及 banquet分别邀请兰阳舞蹈团及汉唐乐府表演特色舞蹈、台湾艺术大学同学演奏国乐,现场佳评如潮。此外,本研讨会兼顾理论与实务,特别安排Industrial Forum,邀请来自马来西亚、美国、台湾、中国大陆、德国、日本、韩国等地之业界专家发表文章及参与讨论,现场和与会者互动密切,问答精采,实为国内产学研界难得之技术交流机会。

由于我国不仅是全球LED产量最大国家,相关学术与应用研究水平在全世界也是名列前茅。本研讨会在台北举行第二届,意义极为重大,共有330人参加,包括本地学术界、业界及研究单位,更有来自世界各国相关领域专家学者参与,诚为我国光电界之一大盛事,对我国相关学术、研发及产业界之发展与能见度提升将有重大影响。

签到处 Keynote speech
分组会议 墙报论文展示
Panel Discussion (Industrial Forum) Conference banquet
Conference banquet Invited speakers与汉唐乐府演出者合影

 

~ 第六届亚洲区超快现象会议 ~

【Asian Conference on Ultrafast Phenomena】

(时间:2010年1月10-13日;地点: 台湾大学博理馆)

花絮整理:焦家洵

本所孙启光教授在新年的开始,于1月10日至1月13日办理第六届亚洲区超快现象会议,总计共有来自10个国家,超过150名的专家学者注册前来参加会议,同时现场开放光电所、电机系、物理系、化学系等系所的师生免费进场听讲。我们深信举办这次国际会议,透过各国间学者的交流与互动,定能达到推广超快现象研究,整合国内超快现象研究计划,并促进国内外研究合作等全方位之目的,显著提升国内高等教育之目标。

亚洲区超快现象会议(Asian Conference on Ultrafast Phenomena)每二年举办一次,于1999年首次在韩国举办,十年间先后于日本、中国大陆、香港、新加坡等地举行。本次会议由本所孙启光教授担任大会主席,除上述各国外,更有美国、俄国、加拿大、印度等国之学者共襄盛举。会议研讨题目涵括光学、物理、化学、生物等各领域中之超快现象研究,除了让各国学者有机会分享彼此的最新研究成果外,也是让国际了解我国研究水平,促成国际合作的重要平台。

本次会议从1月10日开始,为期四天,至1月13日结束。大会在孙启光教授主持下正式开幕,总计共有35名国际知名学者受邀前来发表专题演讲,并收到90篇各国学者投稿之研究论文。孙教授于致词时表示,亚洲国家数十年来的进步不但有目共睹,更渐渐成为世界重要科技研发之主力。飞秒技术是目前最先进的科研项目之一,飞秒技术不但与超快现象研究息息相关,更影响着临床医学、环境能源、高速通讯、奈米纤维、以至于国家安全等各领域之研究。亚洲各国若能加深在超快现象研究领域之交流与合作,必能在国际学术领域尚引领潮流,迈向新的里程碑。

为期四天的会议除了有各国学者受邀发表专题演讲外,同时也规划投稿学者进行现场演讲及海报简介,让所有与会人士能在现场针对特定题目进行讨论。除此之外,在Coherent/SuperbIN公司的赞助下,本次大会也特别举办最佳论文竞赛,让投稿的硕博士生与博士后研究员进行演讲竞赛,角逐大会最佳论文的奖项。本校物理系的廖建盛同学也在众多的参赛者中脱颖而出,成为五位受奖人之一。

在学术研讨以外,本次办理之国际会议,也希望能增加台湾大学的国际能见度,提升台大学术国际化的程度。会议中孙教授亦向各国学者介绍台大之历史传承,台大在国内的学术地位,及目前进行中的国际合作研究项目。会议期间亦有俄国学者具体提出合作计划,希望有效地促进两国间的学术合作。除此之外,孙教授也安排与会来宾参观故宫博物院外,并向与会学者介绍中正纪念堂、圆山饭店、台北101等北市知名地标,希望能向各国与会来宾介绍中华文物之传承,并让与会者体验台北市多元的面貌。

这次的亚洲区超快现象会议圆满结束,不但达到原先预定的目标,在整合国内超快现象研究计划、促进国内外研究合作外,更让所有工作人员得到宝贵的经验,在未来更多由本所主办的国际会议中,能有更完美的表现。在未来的会议中,本所会持续协助本校师生及国内学术界扩大参与各项国际会议,以达到刺激国内外研究合作之目的,以提升国内高等教育为目标前进。

 

 
 

Modal Characteristics of Antiresonant Reflecting Pipe Waveguides for Terahertz Waveguiding

Professor Hung-chun Chang

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 张宏钧教授

The pipe waveguide, which is a thin pipe consisting of a large air core and a thin dielectric layer with uniform but low index, is promising for THz waveguiding owing to its low-loss feature and simple structure. In this research, modal characteristics of the leaky core modes of the pipe waveguide are investigated in the THz range. Utilizing the finite-difference frequency-domain (FDFD) mode solver, modal indices and attenuation constants of the core modes which are frequency dependent are calculated for different core diameters, cladding thicknesses, and cladding refractive indices. It is found that at certain frequencies no core modes can exist. Comparing these frequencies with the resonant frequencies of the cladding reveals that the guiding mechanism of the core modes is that of the antiresonant reflecting guiding. Calculated results also suggest that, to have a low-loss and high-bandwidth pipe waveguide, large core diameter, thin cladding thickness, and low refractive index are desired. The effect of material absorption is also examined, which shows that the attenuation constant magnitude will be increased and the increment is more significant at higher frequencies. Moreover, modal patterns are shown for the fundamental mode and the higher order modes, including modal intensity distributions and electric field vector distributions. It is observed that modal patterns of the core modes of the pipe waveguide resemble those of the guided modes of the step-index fiber. From the spectrum of the attenuation constant, it shows that the fundamental mode (HE11-like) has the smallest attenuation constant and is the dominant mode for the pipe waveguide investigated. (Optics Express, vol. 18, no. 1, pp. 309–322, 5 January 2010.)

Fig. 1. (a) Cross-section of the pipe waveguide, where n1 = 1 (air). (b) The cladding can be viewed as a Fabry-Perot etalon.

Fig. 2. Modal intensity distributions of the first twelve lowest modes of the pipe waveguide at 380GHz. The parameters of the pipe waveguide are: core diameter D = 9 mm, cladding thickness t = 1 mm, and cladding refractive index n2 = 1.4.

Fig. 3. (a) Modal indices and (b) attenuation constants of the fundamental mode and the first set of higher order modes of the pipe waveguide.

 

Fabrication of Sphere-like Au Nanoparticles with Laser Irradiation for Localized Surface Plasmon Resonance Applications

Professor C. C. Yang’s Laboratory

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 杨志忠教授

We have demonstrated a simple method for fabricating substrate adhesive Au nanoparticles (NPs) of no aggregation based on a process of laser ablation and annealing. The size, shape, surface density, and coverage of Au NPs on a substrate can be controlled by laser energy density, substrate material and surface condition, deposited Au film thickness, and the liquid covering the Au film during laser irradiation. With optical transmission measurements, the in-plane and out-of-plane localized surface plasmon resonance (LSPR) features can be clearly identified due to the similar shapes and vertical alignments of NPs on substrate. The spectral features of substrate-affected LSPR modes rely on the size, Au/substrate contact area, substrate material, and surrounding gas or liquid. Numerical simulations based on the finite-element method show highly consistent results in the LSPR-induced extinction spectral features. Fig. 1 and 2 show the plan- and tilted-view SEM images of Au NPs on a sapphire substrate. Fig. 3 shows the transmission spectra of Au NPs on sapphire and SiO2 demonstrating the LSPR features. For details, please read the publication: C. Y. Chen et al., Optics Express 17, 14186 (2009).

Fig. 1. Plan-view SEM image of Au NPs. Fig. 2. Tilted-view SEM image of Au NPs.

Fig. 3. Transmission spectra of Au NPs on sapphire and SiO2 substrates.

 

 
 

论文题目:以有机金属气相沉积法从事氮化镓奈米柱生长和接合再生长以及其特性研究

姓名:唐宗毅   指导教授:杨志忠教授

 


摘要

本篇论文主要使用氮化镓奈米柱接合再生长的方式来减少线差排(threading dislocation)密度。进行方式为:在传统的氮化镓基板上,用奈米压印的方式于表面上制作出周期性孔洞的二氧化硅,再使用脉冲成长模态 (pulsed growth mode)于有机金属气相沉积的环境下成长高质量之氮化镓奈米柱,再将成长模态转换至二维成长模态进行接合再生长。图一为接合再生长之氮化镓基板之扫描式电子显微镜(scanning electron microscopy)横截面影像,并且在原子力显微镜(atomic force microscopy)、穿透式电子显微镜(transmission electron microscopy)、深度解析X光绕射(depth-dependent X-ray diffraction)、变温光激发荧光(temperature-dependent photoluminescence)等量测中,都显示出此一基板之各项性质都比传统基板更为优越。图二为电激发荧光(electroluminescence)量测结果,于此基板上成长之蓝光发光二极管比成长于传统基板之发光二极管增加约百分之八十的发光强度。

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 —

软性半穿透微型发光二极管显示技术

美国伊利诺大学香槟分校材料科学教授John Rogers 于2009年八月份Science 期刊发表一项新的发光二极管印刷制程,能够让缩小后的LED(light-emitting diode,无机发光二极管)排列出显示器的画素单元,此技术让这些微小发光源更容易且大面积地镶嵌制作于玻璃、塑料或橡胶基板等材料上,因此可能会衍生出许多经济且环保的应用,包含计算机屏幕及可弯曲式显示器(如图一),而跳脱过去只能用OLED(organic light-emitting diode,有机发光二极管)来打造类似屏幕的局面。该项研究由伊利诺大学(University of Illinois)材料科学暨工程学系教授John Rogers与西北大学(Northwestern University)、新加坡高性能运算研究所(Institute of High Performance Computing)及北京清华大学的科学家们完成。

 

常见的LED是由无机材料制成,底层是提供电子的n-type半导体,顶层的p-type半导体层则提供电洞,在适当的外加电压下,电子与电洞会复合而放出光子。蓝光及绿光LED分别是由氮化镓(GaN)及氮化铟镓(InGaN)所构成,红光LED则是由磷化铝铟镓(AlInGaP)所构成。无机LED具有高亮度、稳定、寿命长等优点,但制作却很费工,通常是在基板上生长一层层的半导体薄层,切割成数千芯片,再将芯片镶嵌在各应用产品中,以目前制程制作出来芯片尺寸皆超过200μm,对许多显示器来说太大了。 相反的,OLED是在氧化铟锡导电层及金属层之间夹着数层有机材料所形成的三明治结构,施加电压时,电子和电洞来自组件两侧,并在有机层复合而产生光子,近年来这项技术已被用来制造显示器面板。 

 

要以微型化无机LED制作出显示器是项艰难的挑战,但伊利诺大学香槟分校的John Rogers等人办到了。他们首先在砷化镓基板上制作红光LED结构,并沉积一层砷化铝,然后利用曝光显影技术选择性移除砷化铝,在基板上蚀刻出许多排列整齐、大小约50μm的方块,再以氢氟酸去除砷化铝层,在砷化镓基板上形成LED数组。接着研究人员由砷化镓基板取下LED数组,并置于已预制金属电极的玻璃、塑料或橡胶基板,再以曝光显影技术加上第二组电极,就大功告成了,如图二。 

 

Rogers指出,「我们的目标是将无机LED的一些优点与有机LED的高适应性、易生产与易处理的特质相结合,借着制造出一大排的超薄、超小无机LED,并透过薄膜制程将它们互相串连在一起,我们可以创造出一般的照明系统与高分辨率的显示系统,这是采用传统制程生产、处理与组装的无机LED所无法办到的」。 可弯曲LED网特别适合用在医疗领域,Rogers表示:「将一个可延展的、由小颗LED组成的网子绕在人体上,可提供生物医学与生物科学有趣的研究机会,这包含了健康监测、诊断、成像等方面的应用」。

 

该团队的目标是利用微型LED制作显示器所需要的画素数组,而不只是当背光源使用。虽然目前这项技术只制作出红光显示器,但Rogers计划制作出微型蓝光及绿光LED,以达成全彩显示。其它有潜力的应用,例如:能够依据装潢空间造型设计的LED白光面型照明光源;以及和车身型态结合得更美观的LED方向灯、LED煞车灯等,如图三。该团队也致力于发展可挠式红外光或UV发光装置,期望能应用于生物医学上。

 

图一、印在一层薄塑料板上、绕着手指的微型LED显示器。

图二、微型化LED制程步骤。

图三、 可延展的微型LED,印制出来的微型LED相连成一张网,并附着在一个橡胶底层上。

 

中文新闻来源:

http://taiwan.cnet.com/crave/0,2000088746,20140361,00.htm

原始期刊:

“Printed Assemblies of Inorganic Light-Emitting Diodes for Deformable and Semitransparent Displays”, Sang-Il Park, Yujie Xiong, Rak-Hwan Kim, Paulius Elvikis, Matthew Meitl, Dae-Hyeong Kim, Jian Wu, Jongseung Yoon, Chang-Jae Yu, Zhuangjian Liu, Yonggang Huang, Keh-chih Hwang, Placid Ferreira, Xiuling Li, Kent Choquette, John A. Rogers (21 August 2009), Science 325 (5943), pp.977-981

英文新闻来源:

http://www.technologyreview.com/computing/23294/?a=f

   
 
 
 
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