光電工程研究所
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本所於民國91年成立碩士班，94年成立博士班。本所成立之宗旨及教育目標在於培育符合社會所需的光電科技專業人才，本所發展目標在於實現學界對於國內產業的關懷與參與之願景，並朝向「產業知識化、知識產業化」的發展趨勢與需求邁進。近年來，本校已轉型為綜合研究型大學，依據校務整體發展計畫與本所發展策略規劃之需求，將能提供本所未來發展之參考與願景。
本所研究方向 ：
一、光電材料與元件模組
二、奈米生醫及醫學影像
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Item 氧化鋅奈米光碟片的製作與量測研究(2007) 羅智鴻; Chih Hung Lo在本論文中，首先以光碟測試機量測不同厚度與不同氬氧比例的氧化鋅(ZnOx)近場超解析結構光碟片的載子雜訊比(CNR ,Carrier to Noise Ratio)，在光學的解析極限下，可以量測寫入長度100nm的記錄點，其載子雜訊比可達到27.97 dB。為了更進一步了解氧化鋅奈米膜層結構中光與膜層的交互作用，我們分層去做探討，利用光譜顯微儀與掃描式電子顯微鏡(SEM)與原子力顯微鏡(AFM)來觀察氧化鋅奈米薄膜的變化。也利用靜態測試儀(pump-probe laser system)量測在不同時間下雷射功率在氧化鋅奈米膜層上所造成的影響，並比較獲得的CCD影像與穿透式電子顯微鏡(TEM)圖。Item 低溫水溶液法合成氧化鋅奈米柱之發光二極體(2008) 彭成基; Chen-Chi Peng本研究係以水溶液法於p型矽晶圓基材上，合成出高均向性一維氧化鋅奈米柱陣列，接著利用半導體相關製程技術完成發光二極體(LED)元件。本實驗以硝酸鋅(C4H6O4Zn･2H2O)與四氮六甲環(C6H12N4)濃度1:1之混和溶液，固定其反應時間與溫度分別為6小時及90ºC，並且以不同之溶液濃度、晶種、基材等為反應參數，合成出高品質之一維氧化鋅奈米柱陣列，用以探討氧化鋅奈米柱之表面形態與奈米柱陣列之發光特性。 以x光繞射儀(XRD)與場發射掃描式電子顯微鏡(FESEM)分別鑑定氧化鋅晶體結構與表面形態，於不同溶液濃度與成長時間下所製備出之氧化鋅奈米柱陣列具有不同之長寬比與成核成長密度。光激發光光譜(PL)顯示氧化鋅奈米柱具有紫外光與寬頻之可見光發光區域，紫外光區相對於綠光區之比值將隨著溶液濃度之增加而成正比之現象；進一步計算上述放射光譜數據之CIE色度座標，發現座標位於偏藍之白光區域。 於電性量測方面，首先使用半導體相關製程完成此p-n異質接合(hetrojunction)之氧化鋅奈米柱發光二極體，此元件經過電流-電壓特性曲線之量測，觀察其起始電壓(turn-on voltage)為3.4 V，符合發光二極體之特性曲線。 相較於傳統塊材(bulk)與量子井(quantum well)結構，奈米結構具有較高之內部量子效率(Internal quantum efficiency)與窄頻譜特性，對於提高元件效率、降低起始電流具有正面助益。在此能源議題受重視之際，高品質之氧化鋅奈米柱發光二極體乃為重要研究主題之一。Item 超高容量氧化鋅近場光碟片之動態測試及分析(2007) 張祖欣在本論文中，我們將針對當記錄點小於繞射極限時可複寫型DVD(DVD+RW)氧化鋅近場光碟片之載子雜訊比(Carrier to Noise Ratio, CNR)做分析，並且從中看出加上氧化鋅近場光學作用層後對小於繞射極限之記錄點的明顯解析能力，同時將研究其和一般市售光碟測試機的相容能力，最後再探討在不同間隔層(spacing layer)厚度下氧化鋅近場光碟片的行為表現，並進一步找出當記錄點大小為100nm時最佳寫入功率為23mW、最佳讀取功率為4mW及最佳間隔層厚度為60nm。Item 斜向射頻磁控濺鍍氧化鋅奈米線結構之材料特性與於紫外光二極體之應用(2014) 謝忠翰; Xie Zong Han本論文利用斜向射頻磁控濺鍍系統(glancing-angle radio-frequency magnetron sputtering system)來製備氧化鋅(Zinc oxide, ZnO)薄膜，系統性地分析氧化鋅薄膜其型態分布、材料品質、以及光電特性。再進一步將斜向氧化鋅薄膜成長於氮化鎵材料，最終製作成紫外光發光二極體元件(ultraviolet light-emitting diodes, UV LEDs)，並與傳統正向成長之氧化鋅/氮化鎵異質接面比較。我們發現，斜向氧化鋅薄膜其電阻率可大幅度降低到10-3等級，載子濃度和載子遷移率分別為n = 5.14×109 cm-3 以及n =63.46 cm2/V•s 。由XRD 特性光譜發現斜向氧化鋅薄膜在 (002)晶向位置有明顯的繞射強度，其X-Ray繞射峰約在 = 34.52o。其光激發螢光光譜(Photoluminescence, PL) 波長為=380nm，主要對應於近氧化鋅能隙之發光光譜位置(Near Band-Edge , NBE)。此外，我們也發現隨著快速熱退火(rapid thermal annealing, RTA)溫度的提升，斜向氧化鋅薄膜晶格將重新排列，此將大幅地改善其結晶品質以及PL發光強度。將斜向氧化鋅薄膜成長於p型氮化鎵，並製作成異質接面發光二極體元件後，就電流電壓特性曲線(I-V curves) 而言，斜向氧化鋅UV LED呈現極佳的整流特性，其開通電壓(turn-on voltage)約為4.8V,而漏電流則為4.4 ×10-3A。最重要的是，我們所製做出的斜向氧化鋅UV LED，其電致發光光譜(Electroluminescence, EL) 在我們的量測區間(I = 0–60mA)，都是以NBE (=380nm)發光光譜為主導。隨著注入電流增加，發光強度隨之增強，而其半高全寬(Full Width Half Maximum, FWHM)，則隨之下降。我們的研究說明斜向成長氧化鋅薄膜與氮化鎵材料上(type-II band-alignment)，會產生高載子注入效率，造成氧化鋅缺陷複合飽和，增強近氧化鋅能隙之複合發光效率，其將可廣泛用於 pure UV-emission 之應用。