～ 光電所參與歐盟 European Master of Science in Photonics (EMSP) 碩士雙學位計畫  系列報導 ～

【之一】

撰文：光電所碩士班學生李妍儀

【續上期】

參加EMMP最有趣、最精彩也最值得回憶的就是summer school了。Summer school為期兩周，頭兩天是field trip，也就是純玩樂的行程，行程的安排通常是交給負責的大學規劃，每一年都不一樣。今年是在布魯塞爾，我們到了比利時的南部，參觀城堡、鹽礦、攀岩、攀繩索、泛舟、BBQ，大家都玩瘋了，也在這短短的兩天變得很熟。但歡樂的兩天後緊接 著的是連續兩天的碩士論文口試，在經過兩天的瘋狂玩樂後馬上精神緊繃，說實話還挺折磨的。在summer school的碩士論文口試場面很大，台上要面對至少五位教授以及所有EMMP/EMSP的學生，不只教授會問問題，學生也會問。論文口試每人報告時間只有二十分鐘，接著是十多分鐘的問題，非常緊湊，歐洲教授們問的問題都很犀利，不好回答，相對起台灣的論文口試，挑戰性比較高。教授們會對整體碩二畢業生做成績的評分，在最後一天畢業典禮會收到成績單，論文分數平均大概是14分，會選出一位論文口試表現最好的學生提供獎學金。

兩天的論文口試過後，會分配給碩一跟碩二生不同的project，在summer school的最後兩天進行成果發表。今年碩一每人要準備兩份paper，去辯論它為什麼值得發表或為什麼不值得發表，每個人分別代表一份paper的正方及另一份paper的反方，做三頁內的投影片報告，然後加以辯論，這個project佔學期成績的一學分，非常有趣。碩二今年的project是模擬面試，每個人要面試兩家公司，要準備履歷表以及motivation letter，面試的職缺有可能是真的，然後每個公司會選出一位他們最可能任用的學生。

其他的時間，幾乎都是在聽演講及上課，EMMP會邀請許多來自世界各地鼎鼎有名的學者進行演講，今年有邀請到撰寫堪稱非線性光學聖經的Robert W. Boyd。能聽到來頭那麼大的學者來演講機會十分難得，真的很榮幸。

Summer school的食宿跟交通都是免費的，住宿很不錯，餐點也相當有水準。印象最深刻的是最後一天的晚餐，是在布魯塞爾的自然歷史博物館內用餐，裏面本來是沒有餐廳的，是為了我們專程開放包場，把整個博物館包下來用餐，整個博物館裏只有我們，一邊享受餐點一邊看恐龍化石的感覺真的很奇妙，好像電影中的場景，自己享有貴賓級的待遇，如做夢一般。Summer school的那幾天是最美好的回憶，跟同學及教授們都產生了類似革命的情感，感覺更親近了。從台大來的教授們在歐洲也跟在台灣看到時不一樣，可能是在異鄉所以很放鬆，相處起來像朋友，我都覺得教授們變得好可愛。要說參加這個EMMP計劃跟出國留學最大的不同，就是多了這個summer school，把大家都凝聚了起來，像個大家庭一樣溫暖。【精彩內容，下期待續～】

【之二】

撰文：光電所碩士班學生蔡孟珂

【續上期】

古語有言：「讀萬卷書，行萬里路。」既然到了歐洲，除了讀書實驗探究宇宙的真理(才怪)外，旅遊，肯定也是必要的。

根據嚴長壽先生的旅遊三階段理論，第一階段是走馬看花，蜻蜓點水似地趕景點，在最短的時間內，看完最多的東西，但沒留下深刻印象；而第二階段是講究深度、要求體驗，希望能在旅行中有知性感受並挖掘趣味；而第三階段就是單純享受，沒有目的地去一個特定地方，可能只是在沙灘上曬曬太陽。想當然爾，身為熱(貧)血(窮)青年的我們，旅遊就旅遊，哪管得了那一二三理論，旅遊就是要經濟實惠，在合理的預算之內，和志同道合的旅伴(不建議女生隻身在歐洲旅行)，體驗到最想感受的事物，創造最美好(爆笑!?)的回憶。（這一點，歐洲人應該會很不以為然，大多數的歐洲人還是比較隨意一些。曾經在德國跟一對當地夫婦聊到如何安排Christmas，他們說他們花了將近一週待在一個德國小鎮，而且他們也表示亞洲人行程總是緊湊，沒有所謂「度假」的感覺。）

安排行程，不外乎「人事時地物」，以下一一說明：

人：旅行嘛，旅伴第一！旅伴就是親朋好友圈，有多少圈就有多少囉！舉凡從別地特別到歐洲的、同在歐洲留學/工作的、在當地新認識的朋友(同學/鄰居/在路上巧遇的台灣人)...，或甚至沒有旅伴的獨自一人旅行，都很好。原本就認識的朋友自然不用說，相約出去玩合情合理，如果都說中文就更沒負擔(至少對我而言是這樣)；在當地認識的朋友，如果談得來且旅遊風格相當，自然一起出去玩也很愉快；如果跟歐洲其他地方來的交換學生變成好朋友，到對方家作客，更是特別的經驗。跟台灣/大陸人出去玩，可以說中文，輕鬆自在；跟外國人出去玩，可以更了解對方的思想和文化，也不錯。讓我印象很深刻的是一個法國朋友Nathalie在荷蘭國家博物館和羅浮宮對我和其他朋友解說那些作品的故事和背景，縱使她的專業背景在管理，但她對藝術和歷史的了解讓我佩服；還有一個美國朋友在法國咖啡廳堅持點美國咖啡、做事很有自己的風格、習慣獨自參觀景點，很有「美式風範」，我想我在她們眼裡，就是一直拿相機拍照、用Google Map確認位置的台灣宅宅吧...。自己安排行程的旅行，旅伴建議不要太多，2至5人就好，人多嘴雜，萬一意見分歧鬧不愉快就不好了。在EMSP的Summer school會有一個小旅行，行程是事先安排好的，旅伴就是同學啦！

事 & 時：旅行分成大旅行(一週以上)、中旅行(3至6天)和小旅行(2天以內)，通常是配合放假時間而定。大旅行不外乎是Christmas/春假/開學前/畢業後，可以考慮到北歐或南歐或德國進行較長時間的旅遊（當然，學業要先顧好！）；中旅行的時間大致跟大旅行差不多，頂多把溫書假也拿去玩（學業要先顧好才想到玩，平常先把書念起來放，研究模擬實驗早做早放心）；小旅行就像是週末或是Bank holiday，可以拜訪在附近的友人或是跟朋友相邀去野餐或鄰近景點等等。

地 & 物：考慮個人喜好、預算(廉價航空的便宜票)、可配合時間(放假時間或是特別節慶，例如德國啤酒節、耶誕市集)、友人位置，大致上就可以訂出旅行地點了。關於要從事什麼活動，我想大家都各憑喜好吧！旅遊書，我推薦JTB精英出版社(但資訊不是最新版，票價參考就好)，別人的旅行日記(PTT & Blog)也很有參考價值。另外，既然知道自己一年內可能會到某些地方遊玩，到每個地方都收集特定的紀念品吧！例如寄明信片回家(收集郵戳)、喝個當地啤酒、買個鑰匙圈或小酒杯、在景點前拍個鬼臉照、跳躍照等。

說到底，旅遊訣竅莫過於：事先妥善規劃+愉快的心。再妥善的規劃，總會有出紕漏的時候，例如下雨、不小心扭到腳、沒注意到票券要蓋章而被罰款、被潑油漆、東西被偷、被搶等等。當事情發生了，就接受並且解決它，生活的智慧和經驗，是書本中不會告訴我們的，只有自己真正遇到了克服了，才能體會。反之，旅途中的驚喜，也是無法事先安排的。旅行中的酸甜苦辣、遊學的酸甜苦辣，乃至於人生的酸甜苦辣，都要自己嘗過。

祝福大家，有趟美好的旅行。【精彩內容，下期待續～】

 

【之三】

撰文：光電所碩士班學生蘇建儒

【續上期】

雖然說在英國我們都會有很多需要適應的地方，如研究、學業或是生活等等，但是總覺得犧牲一些花在適應的時間來換取讓英文變得更好的機會，聽起來還挺不錯的。英文的使用實在是太廣泛了；舉凡在課堂上的討論、研究室的討論會議、生活中購物、點餐等，假設你說得一口好英文，帶給人的印象會大大提升。然而，俗話說的好：「天下沒有白吃的午餐。」講流利的英文，並不容易。子曰：「與善人居，如入芝蘭之室，久而不聞其香，即與之化矣；與不善人居，如入鮑魚之肆，久而不聞其臭，亦與之化矣。」意指與什麼樣的人相處，常常會影響到自己。同樣地，語言的培養跟環境也很相關。在台灣學英文的管道僅止於上學期間，除非學生放學後，本身能刻意經營出英文的學習環境，才能有效學習英文。到了英國，發現有很多留英的學生也與我有相同的感受，學英文竟然是從留學的第一天開始。

語言障礙出現在各種地方，包括講話者的速度、音調、句型結構和口音。前面三項，在家能夠自行好好磨練，但是口音則真的會使留學生吃盡苦頭。譬如，當我和我的蘇格蘭同學Marc閒話家常時，他問我「Do you have a girlfriend?」，但我卻一直聽成「Do you have a get often?」，更不用說怎麼回應下去了。有時，口音的變化可以很誇張。如英國人說here這個字的時候，聽起來很像hear；而講there，很像thear。但there到了美國饒舌黑人的嘴巴中，又變成thur。口音如此千變萬化，也因此成為學習者亟需克服的大障礙。

不過我們還是可以把前面三項練好。可以試試看以下的方式來練習聽說。首先選擇一個好的英文材料，一個好的英文材料會附有講稿，這樣當我們遇到不懂的地方，可以馬上知道自己不瞭解的句子或單字。除此之外，演講者的速度要貼近外國人講話，自然而不做作；譬如像Scientific American 60 Second Science，或是CNN Student News皆是個好教材。有關於我的練習方式，我是先聽第一遍演講，聽懂大意，試著把大意寫下來記在筆記上。第二遍則跟著英文演講者唸一遍，而重點是擺在專注於每個字，試著一字不漏地唸到。第三遍則是聽寫，一字一句地寫下來記在紙上，最後再把寫的筆記與提供的講稿比較，自我反省。中間的所有過程雖然很辛苦，不過卻是訓練自己加強英文內化的速度。除了以上自行練習的方式，未來學弟妹可以雙管齊下，多利用外國好朋友，與他們隨時對話，並請他們及時糾正我們的英文錯誤。如此必定能夠克服語言這一關，不論人際或工作上都會很受歡迎。

做實驗、收集數據和寫論文的日子，歲月如梭，光陰似箭。英格蘭的夏日陽光是如此和煦地照在每個人的臉上，但我卻忙碌不得閒，無法享受那份懶洋洋的幸福。日子持續到六月中寫完論文後，我才可以暫時呼吸一口新鮮空氣，正式迎接畢業的到來—前往暑期學校(Summer School)，我們這一年的暑期學校舉辦地點在布魯塞爾自由大學(Vrije Universiteit Brussel; VUB)。

暑期學校就是個包含口試發表的小型研討會，教授也藉此回顧每位碩二生的論文成果。不用擔心論文被當掉，因為口試只佔了總比例的一部份，而平常認真做實驗的過程就像是你的護身符；拿我們這屆來說，就沒有人是由於口試不理想被刷掉。醜媳婦見公婆總是分外緊張，如何回應得好不只是靠平常的專業知識，也有一部份是態度的正確性。首先，在急於回應問題前，先想清楚口委要問的核心；如此一來，當我們開始回答時，就不至於講到一半而發現離題甚至忘了原本該表達的重點。第二，直接回答重點比起拐了很多彎卻沒回應到口委的問題好很多。你的明快回答可以保持口委對你的注意力，也提升對你口試表現的價值判斷。

除了論文口試之外，在暑期學校中，也會聆聽有名的光電大師演講。安排的都是很有名的教授，包括了寫非線性光學的Robert Boyd教授、做光學元件設計的Alan教授(OSA光電協會的主席)、台大的兩位做有機發光和無機發光二極體設計的吳志毅和楊志忠教授。由於楊教授及吳教授在半導體製程方面的研究領先，其演講引發了廣大迴響，更遑論所有的講座讓EMMP program的同學認識了世界各地光學的重要研究進展。

暑期學校安排了在地旅行(field trip)，可以讓人一下子認識很多國外的同學，創造許多的回憶，短短兩天卻讓人難以忘懷。第一天是和夥伴們一起參與高空探索營活動，如攀岩、走鋼索或爬繩梯。隔天玩獨木泛舟，兩人同舟對抗水流，三小時的旅程到了終點，大家都累到快掛了。不過，累歸累，想起來都覺得很酷。

暑期學校的尾聲就是EMMP Program的畢業晚宴，這次是安排在自然科學博物館，晚宴場地的旁邊就是一隻巨大的暴龍。聖安大學的天文物理學院院長Thomas. F. Kraus教授在餐前致詞時，特別期許我們要像暴龍一般，在科學界中，成為一位頂尖領域的突出學者，那言語中的微小亮光，照亮了隨波逐流於業界與學術界大環境中的黑暗。【精彩內容，下期待續～】

EMMP暑期學校師生全體大合照		暑期旅行之攀岩完後大合照

 

Professor Jiun-Haw Lee

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所 李君浩教授

Increase of open circuit voltage (Voc) and fill factor (FF) were achieved in a small-molecules heterojunction solar cell by varying the deposition rate of donor material subphthalocyanine chloride (SubPc). With increasing the deposition rate of SubPC, we found that: (1) energy level shifted away from the vacuum level, and (2) the molecular stacking tended to amorphous, which resulted from the increase of Voc. Besides, the mobility of subPC thin film decreased with increasing depostion rate, which affected the charge balance in such a device. With suitable treatment of anode layer, considerable improvement in both the VOC (1.02 V) and fill factor (65.37%) of the device, and a 3.96% final efficiency of the device was achieved. [published in Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 103, 69, 2012].

姓名：卓士閔   指導教授：王倫教授

摘要

微奈米導光線(micro/nano optical wire)是將一般光纖以傳統光纖抽絲塔方法抽細而成，可製作出不同直徑之微奈米導光線，如圖一所示。我們量測其光學特性與品質隨時間變差的情形，並嘗試被覆材料於其表面形成包覆層(coating)，見圖二。另外我們將兩條微奈米導光線以凡得瓦力(van der Waals force)附著，利用電弧放電加熱耦合區域，可以將兩者融接成一體。應用面上，我們嘗試使用微奈米導光線於光互連技術(optical interconnect)中。以微影術定義位置並製作溝槽再置入微奈米導光線形成環形共振腔。另一個應用是鋸齒狀微光纖光柵(corrugated long period microfiber grating)感測器。以製程方式將微奈米導光線製作成表面鋸齒狀的週期性結構，於量測外界折射率時可得到更高的靈敏度。 圖一、微小型光纖抽絲塔 圖二、製作微奈米導光線包覆層之架構

論文題目：矽奈米結構/有機混成型太陽能電池與單晶矽薄片製造技術

姓名：許書嘉   指導教授：林清富教授

摘要

在論文中，我們研發新型低成本矽太陽能電池，首先，我們探究使用化學蝕刻法製作矽奈米線，將矽奈米線與導電有機材料結合形成軸-鞘結構的混成型太陽能電池，低成本的有機材料溶液製程具有很大的潛力能降低太陽能電池成本，這種混成型太陽能電池效率達到了9.45%，涵蓋太陽光波長350nm到1100nm。為了更進一步降低矽太陽能電池成本，以化學蝕刻法生產厚度僅15μm的矽薄片，將大幅降低矽材料成本，此作法將使矽晶片的成本降低到原本的十分之一以下。 圖一、矽奈米結構/有機混成型太陽能電池。 圖二、單晶矽薄片

— 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、陳聖灝 —

三維折疊之微結構

摺疊微米結構的技術可製造出複雜的三維結構。不幸地，現今雷射摺疊技術需要每平方公分達到數千瓦特的強雷射光。

目前，Kate Laflin與來自John Hopkins大學及美國軍方研究室的工作同仁在預應力雙金屬層(pre-stressed metallic bilayer)上開發聚合物觸發層(polymer trigger layer)，已經發展出一種雷射觸發的有序摺疊方法，只需要680 mW cm⁻²雷射強度(Appl. Phys. Lett. 101, 131901; 2012)。雷射觸發致動也同時提供個別絞鍊(hinges)的空間控制，因此可使三微樣式的立方體被連續地折疊。

其最關鍵的技術是絞鍊致動，是基於金屬薄膜的固有應力。預應力雙金屬層是由具有高固有應力的鉻膜與由具有低固有應力的金膜組成，研究人員利用蒸鍍與微影製程將預應力雙金屬層製作在鍍銅的矽晶圓上，再將聚合物觸發層成長於其上，當利用雷射加熱時聚合物觸發層會因為溫度上升而軟化，進而造成彎曲。這個團隊使用商用的綠光雷射(532 nm、40 mW光功率與1.5 mm束半徑)觸發較小的十字形摺疊。再用相同的雷射觸發較大的十字形折疊。證明在複雜的結構上可利用雷射觸發致動使在兩種尺度上相繼地折疊並提供相當精確地控制。

研究員也使用綠光雷射與近紅外雷射(波長808 nm、100 mW功率與3 mm束半徑)研究不同尺度微結構(300 μm到3 mm)的折疊行為。當光阻在每個微結構上加熱至40 °C以上，會被軟化而不再維持雙金屬層的壓力導致自然地彎曲。每個絞鍊之關閉的時間在67 ms與21 s之間變化與雷射的波長與強度有關。對微結構上的熱損耗作分析與數值模擬計算，研究人員發現絞鍊之關閉的時間是由熱傳導至周圍空氣區域決定，所以與發光呈反比例。

這樣的微裝置可用於國防應用，如：能源材料(energetic materials)的遠端啟動與貼覆收發機標籤(transponder tags)或其他電子器材至各種的表面。

圖1、概念示意圖與利用雷射致動摺疊的實驗呈現。 (a) 示意圖顯示微結構的製作圖。可彎曲的鉻金雙金屬層絞鍊夾雜著不易彎曲的金。聚合物觸發器以某樣式覆蓋在可彎曲的絞鍊上。雷射加熱後聚合物會被軟化導致彎曲。(b)與(c)為532 nm雷射誘發微結構摺疊的光學顯微鏡圖。集中或擴大雷射束可以在不同尺度驅動。(b)透過雷射照射多個微夾鉗(microgrippers)馬上閉合。插圖中顯示的打開與閉合的夾鉗。比例尺：500μm (c)各個微夾鉗連續地閉合。比例尺：1 mm

圖2、在空間控制下的連續折疊(a)四元結構連續摺疊示意圖。(b)在一個四元結構內使用532 nm雷射對各個絞鍊連續驅動的光學顯微鏡圖。比例尺：1 mm

圖3、槽狀方塊的連續折疊。由低功率532 nm雷射觸發使兩種型態十字型經過連續摺疊成槽狀方塊。(a) 示意圖。(b)光學顯微鏡圖。比例尺：1 mm