本所林清富教授研究團隊榮獲 「I-Zone全國創新智慧顯示專區—群創研究獎」，特此恭賀！

～ 光電所所屬實驗場所小型緊急應變演練 ～

（時間：113年4月29日，上午10:30~11:00）

整理：簡璟

演練地點：電機一館103室

演練內容：

本次演練主要目的為使人員在實驗室意外災害事故發生時各司其責，採取正確而有效方式控制災害，並落實實驗室人員具備緊急逃生之觀念與方式，以提高緊急狀況時的應變能力。

上午10時30分於電機一館103實驗室，假設學生進行實驗時，發生火災意外，學生進行初步滅火後，緊急通報所辦公室人員，並進行全館廣播人員疏散。本所人員接獲通報後，即刻聯繫館舍系辦人員協助疏散支援；現場啟動緊急分組編派人員協助：於出口引導疏散人員儘速遠離館舍、協助火勢控制、設置人員禁止進入標示、設置救護站協助受傷同學、於集合區清點確認疏散人員名單。所辦人員同時持續緊急聯繫實驗室負責教師（王倫教授）、所長（吳育任教授）、副所長（陳奕君教授）及本所環安衛委員（林建中教授）前往電機一館出口廣場前集合；由所長、環安衛委員掌握現場狀況並進行指揮調度，確核實驗室全部人員疏散完畢，順利完成此次疏散演練。

此次疏散演練加強了大家在意外發生時，能即時進行緊急通報及疏散的觀念。感謝教師、同仁及同學們的全力配合。

～ 2024 Touch Taiwan觸控顯示國際展教育部展現「前瞻顯示科技 跨域培育人才」成果 ～

（時間：113年4月24日至26日；地點：臺北南港展覽館）

整理：林晃巖教授

教育部「前瞻顯示科技與跨領域人才培育計畫」，自110年起執行至今已屆四年，於今（113）年度4月24日至26日，第三度積極參與由臺灣顯示器產業聯合總會（TDUA）舉辦的2024 Touch Taiwan觸控顯示國際展。此展覽是臺灣每年上半年度最大的電子科技產業盛會，吸引來自超過10個國家共計312家廠商，使用882個攤位，吸引31,890位海內外參觀者前來；展覽期間大會也舉辦了將近30場主題論壇，邀請159位講師，論壇參與者達2,781人，教育部「前瞻顯示科技與跨領域人才培育計畫」第三度參與此一個國際級跨領域產學交流合作平台，達成了展示計畫成果與促進產學鏈結的綜效。

教育部本次展示的主題為「前瞻顯示科技 跨域培育人才」，旨在展現四年來在顯示科技於數位課程模組與智慧校園示範場域方面的推動成果。活動期間，教育部在「新創學研」展區中，精心規劃了兩個主題成果：「身臨其境智慧場域」以及「教學優質數位教材」，邀請參觀者參與多元豐富的前瞻顯示科技創新學研成果。

大會於4月24日早上10時在展場外光廊區舉行開幕典禮，賴副總統親自蒞臨大會致詞，並於典禮後進行開幕巡場。教育部總計畫辦公室計畫主持人林晃巖教授應邀參加開幕典禮，以5G傳送賴副總統照片到教育部展攤內的電子白板播出，並於巡場時邀請賴副總統親自為教育部計畫團隊簽名留念（圖一）；國科會科技辦公室沈弘俊執行秘書與教育部長官暨團隊主持人等也一起與賴副總統簽名照合影留念（圖二），為團隊三天精彩的展演揭開序幕！

教育部推動的「前瞻顯示科技與跨領域人才培育計畫」已歷經四年，計有20餘所大學校院師生團隊共同參與。本次展示的成果，特別選擇與全國創新智慧顯示專區（I-Zone）緊鄰展出（圖二），從展區位置的選擇，更能看出教育部對於增進人才培育、教學研發接軌，並促成與潛在產學合作廠商的直接接觸，具有高度企圖心。

展區中的第一項主題成果：身臨其境智慧場域部份，運用總計畫辦公室所開發的VR模擬系統，以VR頭盔帶領觀眾進入臺大未來展演場-實驗劇場，體驗沉浸式作品《夢中夢》、《動物狂歡節》；臺師大場域團隊則致力於加速藝術與科技交融，在VR頭盔內的臺師大美術館光影走廊，觀眾可以體驗張晏榕老師團隊透過AI輔助生成的實驗性互動作品《選擇之框》，及薛佑廷老師團隊創作內蘊有客家元素，以數位動態粒子取代白米，結合體感互動科技的《米龍360》（圖三）；此外，成大運用360度全景攝影與結合綠幕的動態立體捕捉技術，也在展場展示平日在學校體育館所進行的智慧顯示科技應用到籃球、排球、肌力與體智能等情境，讓觀眾對於VR應用於教育產業開拓創意想像空間。至於下一個世代重要的顯示器之一電子紙，則由臺師大場域團隊與廠商合作（圖四）展示臺師大典藏畫作，其持續研發控溫晶片及影像引擎，使灰階影像看起來更有層次、全彩影像則更貼近真實，影像播放的流暢度也是令人驚豔。

展區中的第二項主題成果：教學優質數位教材部份，由國立陽明交通大學、國立臺灣科技大學、國立成功大學、以及臺北醫學大學四個教學聯盟執行團隊，就顯示科技知識地圖開發多元數位教材，鼓勵開展「混成學習、翻轉教室」的教學嘗試，幫助學生作自主學習，為「教與學關係」創造出更多可能性的「互動」（圖五）。陽明交大聯盟著重在推動前瞻智慧顯示暨感測方面的課程地圖與模組規劃，以培養AR和VR等影像系統相關人才的培育，展區中使用VR眼鏡，提供沉浸式體驗。臺科大聯盟以聲光共感與多螢互動為發展主軸，以多螢拼接後呈現出錯視效果的3D立體顯示器，體驗沉浸式3D；利用SparkAR擴增實境結合趣味性學習英語及閩南語；以及光影藝術成果展演紀錄片。成大聯盟則著重於AR/VR與IoT結合之應用，推出「AR/VR環境感測IoT實驗」課程模組並將應用帶進課程，藉由實作理解如何將AR/VR與IoT結合（圖六）。而北醫大聯盟發展重點為輔助醫療科技、醫護教育及健康心理促進，展示VR教案（急救流程電擊、專注力遊戲及空間認知）和MR教案（筋絡按摩及人體器官擺放）提供體驗。

教育部本次於2024 Touch Taiwan觸控顯示國際展中展示了一系列的計畫成果，彰顯了近四年來教育部執行「前瞻顯示科技與跨領域人才培育計畫」的重要性。這不僅是一個計畫成果展覽，更展現教育部對於臺灣顯示科技產業的關鍵推動貢獻！展會期間，教育部「前瞻顯示科技與跨領域人才培育計畫」團隊，除了上述教學聯盟與示範場域兩分項計畫的成果外，也針對顯示人因課程、數位光學、專題實作競賽等子計畫進行宣傳，期待在今（第四）年辦理的專題實作競賽，會讓教育部「前瞻顯示科技與跨領域人才培育計畫」，從課程開發導入到場域落地實證，有更亮麗的整體展現！

Research highlights of Nanosheet/Nanowire GeSi

Professor Chee-Wee Liu

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所 劉致為教授

Nanosheet/Nanowire gate-all-around field effect transistors (GAAFETs) are used to replace FinFETs due to their good electrostatics and short channel control. Moreover, to enhance the drive current and to improve overall transistor density, channel stacking is done at the same footprint. In alignment with this trajectory, our research group has also contributed significantly by increasing the number of stacked channels. Specifically, we have successfully showcased the functionality of 16 stacked Ge_0.95Si_0.05 nanowires (Figure 1(a)), achieving a groundbreaking drive current of 9400μA/μm per footprint at V_OV=V_DS=0.5V [1]. Moreover, to further enhance transistor performance, we have implemented a novel two-step wet etching process, leading to the demonstration of 12 stacked Ge_0.95Si_0.05 nanowires (Figure 1(b)) without parasitic channels [1]. This resulted in minimized transistor leakage and subthreshold swing. We have also achieved the record drive current i.e. 9200μA/μm per footprint and 360μA per stack, respectively, at V_OV=V_DS=0.5V for 8 stacked Ge_0.95Si_0.05 nanosheets (Figure 1(c)) (W_CH=120nm) with extremely high-k Hf_0.2Zr_0.8O₂ [2]. Furthermore, our group stands the pioneer in showcasing the first stacked Ge_0.98Si_0.02 Nanosheet FeFET (Figure 2 (a, b) ) at the record low write voltage of 2V and endurance > 1E11 cycles [3].

Reference:

[1] Yu-Rui Chen et al. Communications Engineering, 2, 77, pp. 1-9, 2023.

[2] Yi-Chun Liu et al. in IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits JUNE 11-16, 2023.

[3] Yu-Rui Chen et al. in IEEE Symposium on VLSI Technology and Circuits JUNE 11-16, 2023.

Structured NIR and Yellow-Orange Light Generation from c⁽²⁾ Nonlinear Photonic Crystals

Professor Lung-Han Peng

Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

臺灣大學光電所 彭隆瀚教授

Structured beams have been useful to some research fields, like quantum communication, super-resolution microscopy, and particle manipulation. Conventional ways of structured beams generation require liquid-crystal spatial light modulator (SLM) or q-plate which will complicate the whole optical layout thus limiting their application. In this study, we propose a nonlinear mode converter which will not only produce structured light, but also generate new frequency of light. Fig. 1(a) shows our structured NIR and visible mode converter design, in the parallel bi-grating part, the generated signal and idler will become structured. Then, these structured idler waves will be up-converted into visible light via second harmonic and sum frequency generation, and naturally, the up-converted visible light will also be structured. Our design shows another way to the structured beams generation which will be applicable to the UV band.

— 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、黃茂愷 —

使用非同調光進行邊緣編碼的超穎介面

電腦視覺可能會非常耗費資源，光學方法則可能有助於減輕這一負擔。雖然同調照明經常用於輔助於光學邊緣檢測技術，但許多實際應用情況涉及的是非同調照明甚至是熱輻射。

現在，Brandon Swartz和范德比大學（Vanderbilt University）和海軍水面作戰中心（Naval Surface Warfare Center）的同事們，已經展示了用於非同調紅外輻射的大孔徑與寬頻之超穎表面邊緣編碼器（B. T. Swartz et al., Sci. Adv. 10, eadk0024; 2024）。

透過一個24毫米孔徑的超穎表面和一個折射鏡頭對波前進行塑形，實現了真實世界場景的低噪聲光學邊緣偵測（圖一）。這個超穎表面是為了在7.5至13.5微米之長波紅外波長區域，進行有效的Laplacian-based的邊緣偵測而反向設計的（圖二）。

該研究的通訊作者，來自范德比大學的Jason Valentine向《自然光子學》表示，「邊緣計算」的改進是其研究的動機，在這種計算中，網絡邊緣的感應器必須在沒有連接到中央雲端（central cloud）的情況下記錄和處理信息。而且在許多應用中這必須以節能的方式進行，以保護電池壽命。

Valentine解釋說：「在成像感測器中，實際的圖像很少被人看到，所以研究動機是創建緊湊的成像光學設備，允許將場景以更高效的方式記錄下來，進而用於後端處理。」他補充說：「邊緣偵測是圖像分析中的關鍵步驟（它允許對圖像進行分割），通常在神經網路的第一層進行。本研究將這一步驟外包到成像光學中，是一種既能減少延遲又能降低功耗的方式。」

超穎表面在實現這一技術至關重要，因為它能獨立控制兩個關鍵參數：相位和偏振。相位控制使得團隊能夠為超寬頻照明優化邊緣偵測器。偏振控制同樣非常重要。

Valentine在接受《自然光子學》採訪時表示：「為了進行微分，我們必須使用具有負值的核（即具有負值的等效點擴散函數（PSFs）），對於非同調光，這只能透過兩個具有正值PSFs之間的差異來達成（從一個圖像中減去另一個圖像）。而偏振的自由度使我們能夠透過單一孔徑來做到這一點。」

一個重要的點是，這一成就是透過使用偏振多工的單一孔徑實現的，Valentine提到這可以幫助影像處理。

關於這項工作的未來發展方向，Valentine正在思考這種方法最有效益的關鍵應用領域。他認為最有可能的應用將是與輕量級神經網路的結合，這些神經網路正在被用於需要最小能源消耗或極高速處理的系統中。Valentine總結說，這兩種需求很可能涉及到由偏振多工技術支持的影像錄制。