第五十四期 2010年6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:2010.06.07
 
 
本所6月份演讲公告:

日期

讲者简介 讲题 地点 时间

光电论坛

6/4 (Fri)

Marek Osinski

University of New Mexico

Biomedical applications of colloidal nanocrystals

博理馆

101演讲厅

14:30~16:30
6/18 (Fri)

洪瑞华教授

成功大学光电系

高能隙氮化铟镓太阳电池技术开发

博理馆

101演讲厅

14:30~16:30
 
 
5月份「光电论坛」演讲花絮
时间: 2010年5月7日(星期五)下午2点30分
讲者: 杜继舜教授(辅仁大学应用科学与工程研究所)
讲题: Multiferroics and Solid Oxide Fuel Cell
 

杜继舜教授于5月7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「Multiferroics and Solid Oxide Fuel Cell」,本所教师及学生皆热烈参与演讲活动,获益良多。

本场演讲主持人冯哲川教授(左)与杜继舜教授(右)合影。

 

~ 光电所所学会第二届光电所羽球赛  花絮报导 ~

时间:2010年5月30日;地点:台大综合体育馆1F多功能球场)

花絮整理:所学会会长魏祥钧

很高兴这次的第二届光电所羽球赛圆满落幕了,感谢同学们踊跃的参与。此次共有单打15组及双打14组报名,奖项丰富;单双打各有冠军一名、亚军一名、季军两名。本次球赛于5月30日上午10:30在台大新体育馆一楼综合球场开打,场场激烈。单打组最后由李妍仪夺得冠军,陈韦仲获得亚军,黄英原及吴仰铠并列季军。双打组最后由王誉达与李妍仪夺得冠军,曾维宣与王博升获得亚军,赖冠中、吴仰铠及游政卫、胡玮婷两组并列季军。今年的总冠军赛一样很有看头,当比赛进入白热化的时候,一旁观赛的我们也越看越热血。

比赛中可发现台大光电所人才济济,五育并济,研究之余也不忘以运动来锻炼自己。只可惜此次活动没有教授的参与,或许之后可以特别举办教授组,让老师们可以与我们同乐。活动有许多没有思考周延的地方,也要谢谢参与同学的配合。

在此要感谢这次主办的工作人员,所办的力琪、玮婷、姿妤、筱文,还有王晓淯及洪杰睿同学,你们的辛苦付出让整个活动能够顺利进行。另外也谢谢实验室的育铭及佳宁提供我许多宝贵的建议,还有现场活动中辛苦担任计分员的参赛者,谢谢你们的帮忙。最后也要特别谢谢所长的支持与鼓励,让我们有足够的经费举办这场比赛。

单打组赛程表 双打组赛程表

早上的报到 单打组比赛实况

双打组比赛实况 激烈的单人组总冠军赛

颁奖 – 单打季军:黄英原(左)

颁奖 – 单打季军:吴仰铠(左)

颁奖 – 单打亚军:陈韦仲(左)

颁奖 – 单打冠军:李妍仪(左)

颁奖 – 双打季军:游政卫(左)、胡玮婷(右) 颁奖 – 双打季军:赖冠中(中)、吴仰铠(右)

颁奖 – 双打亚军:曾维宣(左)、王博升(中) 颁奖 – 双打冠军:李妍仪(左)、王誉达(中)

第二届光电所羽球赛闭幕合照

 

 

 
 

~ 欧盟 EMMP (Erasmus Mundus MSc in Photonics) 三国五校参访纪要  系列报导 ~

(时间:2010年3月1日至3月5日;参访地点:比利时、瑞典、英国)

【之五】

撰文:光电所吴志毅教授

在EMMP伙伴学校参访行程的第五天,我们抵达了圣安德鲁斯大学(University of St. Andrews),世界上最古老的大学之一。以下是这所大学的简介。

1、概要:圣安德鲁斯大学(University of St. Andrews)

圣安德鲁斯大学(University of St. Andrews)是苏格兰的第一所大学以及英语世界第三古老的大学,于1413年成立,六个世纪以来它已建立了声誉,是欧洲最重要与特殊的教学及研究特别中心之一。

大学提供一个令人鼓舞的学术风气,使教职员彼此间,及与其它英国或海外的大学、研究机构有密切的联系。所有学校成员包含自然科学与人文科学都积极参与拓展知识的新领域。

实际上大学与城镇也有着紧密的结合:现代专用的图书馆与许多学院位于中央,新兴物理及数学科学学院位于圣安德鲁斯边界的北霍夫。一个现代化的运动中心与相邻的球场及学生宿舍也设在此区。

尽管做为一个"城市",圣安德鲁斯是相对地小,基本人口约近一万七千名,大学人数(教职员及学生)近九千名,在街上遇到的人中,平均每三人就有一人与大学有关。

2、天文物理学院

在三月四日上午,我们离开斯德哥尔摩飞往爱丁堡。我们中午抵达爱丁堡机场,从机场经长途开车到大学,下午一点半拜访圣安德鲁斯大学的天文物理学院。Professor Thomas Krauss作为东道主,非常亲切地等我们共进午餐。

黄所长致赠纪念公仔予Prof. Thomas Krauss

天文物理学院有三个主要的研究小组:天体物理学、凝态物理及光电,我们这次的参访主要聚焦在光电研究小组。在光电研究小组之下有六项研究领域:(1)激光物理(2)生物光电(3)奈米技术(4)半导体光电(5)量子光学与信息(6)毫米波物理学。

他们是英国和世界各地领先的平面光子晶体研究小组的领导者之一,活跃了十多年并取得了一些开创性的论证,如首次展示二维光子能隙的半导体波导,在欧洲示范超棱镜效应和最低损耗光子晶体波导及第一个示范光子晶体波导的脉冲压缩。目前关心的重点是色散特性的光子晶体波导之色散补偿、慢光及波长控制。慢光是一个特别令人兴奋的研究领域,因为它使我们能够建立有效的光开关、低功耗光学装置和光缓冲器/内存。

我们本次参访的目标之一是了解EMMP计划的教学活动,因此我们花了不少时间在拜访他们的教务长Dr. Bruce Sinclair。Dr. Bruce Sinclair负责EMMP及当地光电硕士班,他向我们展示了教学实验室,很明显地他们花费了许多努力及注意力在教学上。在他们的教学实验室里,为了不同的主题有超过二十种不同的实验装置。根据Dr. Bruce Sinclair所说,每位学生平均花费五至十个小时在每一个实验上。另外,学生也花费一两个小时与不同的教授讨论教学实验室里的实验结果。

Dr. Bruce Sinclair为我们简介教学实验室

 

我们与EMMP计划的学生交谈以了解此计划的状况。这些学生来自印度与巴西,以下是与学生的部份交谈。

 

Q:多少EMMP计划的学生自此计划毕业后继续追求博士学位?

A:约百分之九十EMMP计划的学生继续攻读博士学位,大部分都留在同样的研究团队。

 

Q:每周花费多少时间在教学实验室?

A:约十五小时,大约是下午三点到四点在实验室里。

 

Q:花费多少时间在课堂作业?

A:取决于修了多少课,平均每门课程五至六小时。

 

Q:如何选择指导老师?

A:学校给了我们研究主题清单,而我们藉此选择与研究主题相关的教师。

 

Q:EMMP计划与当地光电硕士班不同吗?

A:大致上相同,EMMP计划的最大特色在于必须在两个不同的国家及大学修习。

 

与学生结束谈话后,于圣安德鲁斯大学参访结束前我们拜访了理学院院长,院长对于本所的成就印象非常深刻,并承诺将推动EMMP合作的进行。

黄所长与Dean Alyson Tobin(右)及Prof. Thomas Krauss(左)合影留念

 

【之六】

 撰文:光电所林清富教授

此次和所长及数字教授访问欧洲伊拉斯莫斯(Erasmus Mundus MSc in Photonics, EMMP)英瑞比三国五校,并进行小型学术研讨会之行程自三月一日起至三月五日止,连同往返接驳航程自二月二十七日起至三月七日止共计为九天。其实到达比利时根特大学附近的旅馆时是星期天下午,从星期一到星期五当中,每天要拜访一个学校,行程相当紧凑,拖着行李,跑了三个国家,下塌于四个旅馆,颇感劳累,可能是我年纪已近半百。英国的赫洛瓦大学(Heriot-Watt University)安排在星期五参访,也是最后一站。从瑞典的冰天雪地当中,飞到英国苏格兰,觉得苏格兰还颇暖和,但其实英国苏格兰仍然比台湾冷上许多,气温还是接近摄氏零度,路上还看到一些积雪,但和瑞典堆积如山的雪脉相比,我们已觉得适应许多。

到达苏格兰时是星期四中午左右,我们先去参访圣安德鲁斯大学,物理系的系主任Thomas Krauss教授其实傍晚还得赶去意大利开会,但还是特别招待我们在他的主任办公室用餐,并同时讨论双边合作事宜;之后他带我们去见圣安德鲁斯大学科学事务院长(Dean of the Faculty of Science) Alyson K Tobin教授。刚开始时,Alyson K Tobin教授有点怀疑和台大合作的必要性,但在彼此更多访谈和交流以后,Alyson K Tobin教授的态度有了一百八十度的转变,也让我们深深体会到亲自拜访和单靠电子邮件及文件来往相比,实在是有莫大的差异。黄所长代表台大光电所赠送给圣安德鲁斯大学一幅由澹庐书会理事长所写的书法,一方面呈现我们的诚意,另一方面也展现台湾及台大深厚之人文艺术气息。接着黄所长播放台大的十分钟影片介绍,影片中令人惊艳的台大特色及表现,配上感性的旁白,让Alyson K Tobin教授动容,表情从僵硬转为温和和赞赏,看完之后,立刻说道:「对于双方的合作,我看不出有任何问题。」Thomas Krauss教授也欣然附和。在看影片当中,光电所的同仁自己都被影片感动,接着看到圣安德鲁斯大学科学事务院长Alyson K Tobin教授从怀疑到赞赏的转变,更是感到不虚此行,虽然数天来舟车劳顿,但美好的交流气氛,让我们内心感到温馨不已。

隔天的星期五,我们再驱车前往赫洛瓦大学,由Ajoy Kumar Kar教授接待我们。Ajoy Kumar Kar教授安排的参访行程相当丰富,我们除与赫洛瓦大学工程与物理科学院(School of Engineering and Physical Science)之院长Duncan P Hand教授(Head of Physics)与Douglas A Greenhalgh教授(Head of School)会晤之外,还很荣幸地与该校副校长(Deputy Principle) Alan Miller教授会面,并见到了Brian S Wherrett教授(Chair of Theoretical Physics)与Keith Brown教授(Chair of EPS Graduate Strategy)等人。赫洛瓦大学位于苏格兰的爱丁堡,刚开始是爱丁堡的艺术学院,成立于1821年,历史相当悠久,年份是英国第八久的学校,在1966年正式成为目前的大学制度,学校名称是纪念乔治.赫洛(George Heriot)和詹姆士.瓦特(James Watt)。学校对妇女权利相当重视,于1869年起就开始招收女生,比其它学校早了约二十年。

赫洛瓦大学总共有四个校区,在苏格兰校区有七千名学生。我们拜访的是最主要的校区,在爱丁堡城市的西郊。此大学有约一万八千名学生,包括全时、半工半读及远距教学。其中有约一万五百名学生参与国际的学程计划,共有六十个参与的伙伴学校。全校有约四分之一的学生是来自英国以外的地区,而大约有一万名学生来自全球一百五十个国家,参与赫洛瓦大学的国际计划。我们拜访的是工程和物理科学院的研究所,研究生中有240名是进行研究的硕士或博士生,另有300名的硕士和PG学位类学生。有百分之五十的学生来自欧盟之外,也有百分之五十的学生并没有在校园内,是透过远距教学上课。该学院参与了两项Erasmus Mundus计划,其中一项就是光电类的EMMP,另一项是Erasmus Mundus Computer Vision and Robotics (VIBOT)。赫洛瓦大学的工程和物理科学院共有五个系,及一个联合学习组,包括有物理、化学、电机电子与计算器工程、化学工程、机械工程等,全部教师有100名,与光电领域较相关的在物理系,有23名教师。

在赫洛瓦大学工程和物理科学学院的参访行程从上午9:00开始到下午5:00结束,上午时间和学校的工程与物理科学院(School of Engineering and Physical Science)之院长Duncan P Hand教授(Head of Physics)与Douglas A Greenhalgh教授(Head of School)等人一起,互相介绍对方学校及相关学程,之后还和副校长(Deputy Principle) Alan Miller教授会面,并和Brian S Wherrett教授(Chair of Theoretical Physics)与Keith Brown教授(Chair of EPS Graduate Strategy)等人有多方讨论。同样地,黄所长也将台大的十分钟影片播放给他们看,同样令他们对台大感到印象深刻。午餐之后参观实验室以及互相交流和演讲,台大光电所由林清富教授主讲有机与无机混合太阳电池之发展现况与挑战。大家也分别与电机和物理系的几位教授会面,参观他们所主持的实验室,聆听其研究计划与最新研究进展。在参观实验室当中,令人印象非常深刻的是他们对实验课程的重视,他们设计了一个实验课,有专门的实验空间给学生进行实验,面积约40坪,每年由院长拨与一万英镑的经费以维护实验的相关器材;此实验课要求学生进行90小时的实验,每周要花9小时,共十周;通常有20名学生修这门课,学生需要写下实验的细节,也可以在上课中或上课后随时在墙面的位置写下建议和意见,供学校改进之用。

黄所长与工程与物理科学院(School of Engineering and Physical Science)之院长Duncan P Hand教授交换礼物

Ajoy Kumar Kar教授介绍赫洛瓦大学工程和物理科学学院(School of Engineering and Physical Science)

Ajoy Kumar Kar教授介绍其实验室和实验课程

参访人员与赫洛瓦大学的师生轻松交谈,左边与黄所长谈话的是副校长(Deputy Principle) Alan Miller教授

整天的参访结束之后,Ajoy Kumar Kar教授特别招待大家在一家相当好的印度餐厅晚宴,在晚餐当中,有更多的交流讨论,为五天紧凑的参访划下美丽的句点。而我们同仁之间也难得地在融洽的气氛中,互相谈了许多过去没有机会交流的感想和心得,对增进彼此的了解和感情,帮助极大,希望未来所内同仁也能有机会在类似的气氛下多多互动。

 

~ 第十三届国际声子会议 ~

【13th International Conference on Phonon Scattering in Condensed Matter

(时间:2010年4月18-23日;地点:台湾大学博理馆)

花絮整理:焦家洵

本所孙启光教授于本年四月底,自4月18日至4月23日办理第十三届国际声子会议,总计共有来自21个国家,超过300名的专家学者注册前来参加会议,同时现场开放本校光电所、电机系、物理系等系所的师生进场听讲。我们深信藉由举办这次国际会议,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。

国际声子会议(International Conference on Phonon Scattering in Condensed Matter)不但是一具有优良传统及长远历史之国际研讨会,更是声子科学中首屈一指的旗舰会议。此研讨会至今有将近四十年的历史,源起于1972年在法国圣玛西马举办的第一次会议,之后每三年举办一次,先后于法国、德国、美国、日本、英国、及俄罗斯等国举行。除此悠久渊源以外,本会议更是声子研究领域中最重要的学术交流平台,全球各地的杰出学者莫不视此会为指标性之研讨会议,历届所探讨的主题更是涵盖了声子科学的各项层面,举凡实验、理论及数值模拟等均有广泛而深入的讨论,由此可见本会议之权威性及代表性。

本次会议由孙启光教授担任大会主席,从4月18日开始,为期六天,至4月23日结束。大会在孙启光教授主持下正式开幕,会议共计有1场Tutorial Talk、5场Plenary Talk、14场Invited Talk,并且从超过250篇的投稿中选出91篇contributed oral presentation及157篇poster presentation。本次大会除印制论文摘要集外,同时也与中华民国物理学会合作,接受与会人士投稿发行中华民国物理学刊(Chinese Journal of Physics)特刊,目前收到且在审理中的投稿论文已有近百篇。本次会议举办当周适逢冰岛火山喷发,欧洲航班大乱,部份欧洲与会学者由于航班问题无法亲自参加会议。但在孙教授的指导下,工作人员仍然在会议前一天迅速安装并测试视讯及音源连结,克服场地设备上的问题,开放欧洲学者登记以网络视讯连结发表演讲;此次视讯连结结果相当成功,受到各国学者的一致好评,有效的将危机化为转机,并向国外学者展现主办单位的应变能力,顺利达成该会议史上第一次以视讯方式进行的研讨会。

为期六天的会议除了在学术方面有各国学者受邀发表专题演讲外,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。部分与会学者也在大会安排下,参观台大校区,台大医院,以及本所之光学实验室。会议期间也和法国学者具体进行学术合作,进行共同研究,促进两国之学术合作交流。大会同时假国立台湾博物馆进行接待晚会,场中除了让甫来台的国外学者稍作休息,交流感情外,同时也向与会学者介绍台湾的原住民历史及文化传承。此外,大会也安排与会来宾参观故宫博物院,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。

此次办理国际声子会议,不但是此项指标性会议首度于台湾举办,即使在全亚洲区也仅是第二次办理此高阶研讨会。这次的国际声子会议圆满结束,无论是会议前的准备筹划及会议本身的呈现质量,皆向全球展现我国本世代之科技进展与科技实力。由于声子现象涵盖了从基础科学到应用科技的种种层面,本次会议的顺利结束,必能鼓励国内学者与世界科技潮流接轨,并整合国内声子研究计划。同时本次活动工作人员亦得到宝贵的经验,相信能在更多未来主办的国际会议中,有更完美的表现。

与会之各国学者合影

 

 
 

Enhancements of direct band radiative recombination from Ge

Professor Chee-Wee Liu's group

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 刘致为教授

Due to the high carrier mobility, strong photon absorption, and possible integration with Si, the indirect band gap Ge is used for both scientific interest and optoelectronic applications. The methods to enhance the direct bandgap transition include the high pumping level, the elevated temperature, the high concentration of n type doping, and the biaxial tensile strain. Significant enhancement of direct transition fraction in both photoluminescence (PL) and electroluminescence (EL) is demonstrated. The physical recombination models are developed for both direct and indirect transitions.


Fig. 1 and Fig. 2 show the PL infrared emission from the n+p Ge structure. The electrons in Γ valley and L valley recombine with holes in the valence band and emit infrared at the 795meV peak (direct bandgap transition) and the 695meV peak (indirect bandgap transition), respectively. By increasing pumping power and temperature, the electron fraction in Γ valley increases and the electron Fermi level moves upwards. The indirect and direct bandgap transitions are also observed in EL, measured (Fig. 3). The spectra of indirect and direct bandgap emission can be fitted by using the electron-hole-plasma (EHP) recombination model and the direct bandgap recombination model, respectively. To have a reasonable fit, the band tail of absorption edge in the direct bandgap recombination model is taken into consideration. The intensity fraction of direct bandgap transition increases with increasing excitation level and reaches 39% and 22% at EL excitation of 600mA and PL excitation of 360mW, respectively. The intensity fractions of direct bandgap transition are enhanced by 4 times and 1.1 times for EL excitation from 100mA to 600mA and PL excitation from 120mW to 360mW, respectively. By applying biaxial tensile strain, the tensile strain shrinks the direct bandgap more than the indirect bandgap. The direct bandgap transition becomes more and more significant (1.8X) by increasing the biaxial tensile strain up to 0.37% (Fig. 4).


The high PL/EL pumping level, n-type doping concentration, and high temperature can enhance the direct bandgap transition. The strain can be an extra factor to enhance the direct transition of Ge up to ~ 1.8 times with 0.37% strain. The progressive improvement of the radiative recombination makes it possible to have Ge-based light emitting devices for practical applications.

Fig. 1 The PL spectra of the Ge (100) n+p diode at room temperature. Fig. 2 Temperature dependent PL at the temperature of 310 ~ 415K.

Fig. 3 The EL spectra of the Ge (100) n+p diode at current (a) lower than 400mA, and (b) higher than 400mA.

Fig. 4 PL spectra of n-type bulk Ge (100) under biaxial tensile strain.

 

Efficient and compact design of up-converted 435nm blue lasers

Professor Lung-Han Peng's group

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 彭隆瀚教授

We reported a design of up-conversion 435nm blue lasers by simultaneously fulfilling the nonlinear processes of 1st-order quasi-phase-matching optical parametric oscillation (QPM-OPO) with 2nd-order second harmonic generation (QPM-SHG) in a periodically poled lithium tantalate (PPLT) at a single-period of 7.9μm and 75% domain duty cycle (Fig.1).  An optimum PPLT device of 15 mm length, albeit facet uncoated, exhibits a low threshold of 150mW and a differential slope efficiency of 22.6%, rendering a 56mW blue generation when pumped by a pulsed 532nm green laser with an average power rating of 400mW (Fig.2). We noted that the transmitted green power approached saturated values of 108 and 200 mW at PPLT crystal lengths of 20 and 10 mm, respectively.  This phenomenon resembles the optical power limiting effect earlier reported on the doubly- and singly-resonant oscillators (DRO/SRO). In a steady state operation, it signifies a pinning process of the oscillator gain at a threshold value and suggests that excess energy from the pump beam would be transferred to the phase-matched nonlinear optical process.

Fig.1: Calculated spectral and temperature tuning curves for the QPM-OPO and -SHG processes in a PPLT device of 7.9 μm period.

Fig.2: (a) Measurement of the up-conversion blue efficiency of a 15 mm-long PPLT Sample B of 7.9 μm period. (Red dashed line represents linear fitting to the blue laser power.) Inset: crystal length dependence of the differential slope efficiency for the blue lasers measured at 400mW green pump. (b) Calculated output power of the up-conversion blue lasers at an optical loss Γ of 99% and crystal length of 10, 15, and 20mm. Inset: calculated crystal length dependence of the differential slope efficiency for the blue lasers at a green pump power of 400mW.

 

Glass-Clad Crystal Fibers Based Ultrahigh Resolution Optical Coherence Tomography

Professor Sheng-Lung Huang's group

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

台湾大学光电所 黄升龙教授

Optical coherence tomography (OCT) has evolved as a powerful diagnostic modality for non-invasive medical applications. With the great success of OCT in recent years, high resolution and high image fidelity are getting more importance. The axial resolution is inversely proportional to the light bandwidth. So far, several approaches have been proposed to achieve high axial resolution, such as multiplexed superluminescent diode, femtosecond laser, continuum generation from photonic crystal fiber, and xenon illuminator. In general, these solutions either have high cost or exhibit bumpy spectrum. In contrast, spontaneous emission light can generate broadband and near-Gaussian spectrum, but the power level is often very weak. Using waveguide to collect the amplified spontaneous emission (ASE) can improve brightness of the source for OCT system. A double-clad crystal fiber (DCF) growth technique has been developed to guide and amplify the spontaneous emission. Using active medium as the single-crystalline core, the DCF can maintain the high cross section of the crystal environment, and effectively collect the ASE.

By means of the laser-heated pedestal growth (LHPG) method, single crystalline fibers of various active media and diameters were first obtained from 500-μm-diameter source rods with a few diameter-reduction steps to become 30 ~ 100 μm in diameters. They were then gone through a codrawing LHPG process to form DCFs. During the codrawing process, the DCF cores were further reduced to 5 to 20 μm depending on applications. At visible wavelength range, a Ce3+:YAG DCF generating 560-nm center wavelength with a 3-dB bandwidth of 98 nm was fabricated. At near IR wavelength ranges, the active media were Ti3+:sapphire and Cr4+:YAG for a center wavelength of 770 nm and 1380 nm, respectively. For Ce3+:YAG DCF, the broadband emission and short central wavelength of this light source enable the realization of 1.5-μm axial resolution in air or 1.1 μm in bio tissues. The relatively smooth spectrum reduced the side lobe of its point spread function, and therefore, facilitated the generation of a high quality image with less crosstalk between adjacent image pixels.

As a demonstration, an Aplocheilus Lineatus Gold fish was adopted to map out the stroma of its cornea in vivo as shown in Fig. 1. The layers inside the cornea were clearly identified. As time went on, the cornea became thinner and more atrophic because of water dissipation in the dry atmosphere. This OCT system may be useful for the detection of early stage cornea disorders, such as Fuch’s and keratoconus dystrophies. Active broadband DCFs are promising for high resolution and high image fidelity OCT systems. Micron resolution can be achieved with low image pixel cross talk. These CW light sources can enable low-cost OCT systems with cellular resolution for various in-vivo bio-medical applications that fulfill the safety requirement of 20 mJ/cm2 set by US Food and Drug Administration.

Fig. 1. Goldfish cornea images of (a) full range and (b) its partial magnification at t=0.5 h. (b) is the magnified figure from the dot rectangular region of (a), where the length of scale bar in (a) is 100 μm. The cross-sectional image at the same tomographic position of fish cornea at t=0, t=0.5 h, t=1 h, and t=1.5 h is (c), (d), (e), and (f), respectively. (g) is the 3D image of oblique viewpoint at t=0. (i) is the en-face image inside layers (2) and (3) of (g), whereas (h) is the cornea surface imaged by traditional microscope. All the scale bars are 20 μm except for (a).

Acknowledgment

The authors would like to thank the support from the National Taiwan University and Foresight Taiwan Project Office, National Science Council under grant number NSC 98 2627-E-002-001.

 

 
 

论文题目:亚波长透镜数组技术于光电半导体组件之应用

姓名:巫汉敏   指导教授:彭隆瀚教授


摘要

本研究在硅基板与氮化镓基板上,结合自组小球技术与反应式离子蚀刻技术,制备具抛物面体形貌的周期0.35 mm的亚波长透镜数组(Subwavelength lens array)。在正面反射率之量测中,450 nm至700 nm的可见光波段中,硅基板透镜数组的反射率皆小于3%。我们并完成氧化锌/透镜数组表面结构之制作,在可见光波段的反射率量测中,得到小于1%的正面反射率。而光电组件搭载亚波长透镜数组后,可得到大角度宽带的抗反射能力,组件效能得到约40%的提升。

硅基板0.35 mm周期透镜数组之电子显微镜影像、及其正向反射率量测曲线与2D-RCWA模拟曲线

 

论文题目:N型掺杂有机发光二极管电子结构及界面化学之研究

姓名:陈美杏   指导教授:吴志毅教授

 

摘要

在本论文中,利用紫外光以及X光激发光谱(ultraviolet and x-ray photoelectron spectroscopy)来研究N 型掺杂物在有机发光组件中的影响并探讨电子注入机制与接口的化学反应。

首先,在有机发光组件中,探讨碳酸铯(Cs2CO3)在热蒸镀过程中的特性与电子注入层中所扮演的角色。实验结果显示,碳酸铯在热蒸镀的过程中是不会解离的。而且,导致有效电子注入机制之原因则与碳酸铯所引起的n型掺杂物之效应有强烈的相关连性,不仅可以降低电子注入能障,并且可增加载子的浓度。

第二,有系统性的比较与研究铯衍生物(碳酸铯(Cs2CO3)、氟化铯(CsF)、氮酸铯(CsNO3))掺在8-基喹啉铝(Alq3)中之影响。由光激发光谱之实验结果得知,在这三种n 型掺杂物中,碳酸铯所导致的n 型掺杂效应是最明显的。并且,以氟化铯或者碳酸铯为电子注入层的组件,皆可搭配不同的阴极而有良好的组件特性,至于以氮酸铯为电子注入层的组件则与铝阴极的搭配效果较佳。

最后,相对于8-基喹啉铝(Alq3)而言,以拥有较佳电子迁移率的4,7-二苯基邻菲咯啉(Bphen)当作电子传输层并搭铷化铯做为电子注入层来分析接口光谱与组件特性之比较。经由电流-电压的特性曲线可得知,相对于氟化锂而言,以铷化铯当作电子注入层的组件拥有较佳的结果。并且,由实验光谱结果得知,组件效应的改进,其主要原因是因为强烈的n型掺杂物之效应以及在最高被占据的分子轨域旁所产生的能态。而由分子模拟结果可得知,所产生的能态是铝原子与氮原子之间的化学反应所得的产物。

三种铯衍生物蒸镀在Alq3薄膜上的紫外光光激发光谱

由紫外光光激发光谱所转换成的能阶变化图

 

 
 
 

— 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 —

红外光转换可见光有机"夜视"薄膜

据美国《Advanced Materials》杂志报导,科学家借用平面电视的屏幕技术,已经开发出一种可以把红外线转换成可见光的薄膜。该技术可以让手机、眼镜甚至汽车挡风玻璃不用花费多大代价就能获得夜视功能。

 

佛罗里达大学科学家Franky So(索教授)最近在《Advanced Materials》杂志撰文,详细介绍了自己发明并得到美国国防前瞻研究计划局(DARPA)补助的新型夜视技术。根据索教授的介绍,“这种装置可以把任何形式的红外图像转换成肉眼可见的图像,然而其重量不超过一副普通的眼镜”。

 

在索教授看来,目前使用的大多数夜视设备装配一大堆电子组件,需要几千伏特的工作电压,夜视镜的镜头与屏幕之间必须保持真空状态,整个装置比较沉重。相比之下,索教授的发明则独辟蹊径,用轻盈的塑料薄膜代替玻璃,去掉了真空装置,直接使用有节能效果的有机发光二极管。

 

索教授的发明借助于平面电视技术。其原理是这样的,当红外光进入由如图一的七层不同性质材料组成的薄膜时,被第一层材料侦测到,于是轻微的充电机制被激发,同时附加的电能(约3至5伏)将收到的信号放大后转换成可见光。尽管这种新装置与现今大多数夜视摄影机一样会发出令人毛骨悚然的绿光,如图二,但前者的独特之处在于其重量不到100克。进一步加工后,重量可以降到10克,而厚度只有几微米。这意味着,传统的笨重夜视镜将被轻便的贴膜取而代之,总重量甚至不超过半副纸牌。

 

图一、有机夜视薄膜的结构

图二、夜视镜影像示意图

 

不过,此产品要进入实用阶段可能还需要18个月,届时汽车挡风玻璃、夜视眼镜和移动电话的相机都将具有夜视功能。“十年前,当人们在讨论是否要为行动电话增添相机功能,就有人持怀疑态度,而如今,你几乎找不到不附加相机的手机。将来,要寻找一部没有夜视功能的手机也许像大海里捞针。” 索教授表示。

 

索教授说,夜视手机可能仅仅是个开始。他的研究小组还计划开发能够测量温度的行动电话。一旦有了这样的手机,病人就可以实时监控自己的体温是否正常。而当汽车装上了具有夜视功能的挡风玻璃之后,司机就可以更容易看清过马路的行人,实时采取避让措施。

 

不少科学家对这项新发明感到兴趣,美国罗彻斯特大学一位教授这样表示:“该发明具有极大的潜力,会引起夜视领域的一场革命。普通人可以利用这项技术检测房屋的散热情况,以减少住宅的能源消耗;武装人员也可以把它用于军事目的。”

 

 

中文新闻来源:

http://122.11.55.148/gate/big5/www.hqew.com/info/?action-viewnews-itemid-165801

英文新闻来源

http://www.popsci.com/technology/article/2010-04/tapping-oled-tech-cheap-thin-film-gives-night-vision-cell-phones-eyeglasses

论文来源:

“Organic Infrared Upconversion Device”, Advanced Materials, 2010, Volume 22, Issue 20 (p 2260-2263), Do Young Kim, Dong Woo Song, Neetu Chopra, Pieter De Somer, Franky So.

   
 
 
 
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