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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20092

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Subject: search.filters.subject.量子效率

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    矽量子點與矽量子線在光檢測器上之應用
    (2009) 李昌學; Chang-Hsueh Li
    於本篇論文中，我們利用薄膜沉積與電子束微影與蝕刻技術，製作具多層矽量子點與矽量子線結構之光電子元件。薄膜材料乃一維之量子侷限效應，再透過電子束微影以及蝕刻製程參數的調控，製作出另外兩個奈米維度之侷限效應，亦即零維之量子點及一維之量子線，能吸收各種不同波長之入射光，因此對短波長與可見光具極靈敏光電特性之光檢測器。 於光檢測之量測中，於室溫環境下利用不同波長之光源照射至元件，藉由矽量子點/矽量子線將光訊號轉換為電訊號。由量測結果可歸納出二大部分。第一部份藉由照射不同波長之光源與其照光強度之變化，觀察其量子效率以及光響應度。第二部份則透過元件基板加熱溫度之不同(23℃ ~ 100℃)，其量子效率與光響應度，以及外加不同偏壓條件下與電流的相依特性。結果顯示在短波長及可見光範圍中，量子效率與光響應度皆非常高；而元件本身之暗電流特性都非常低，所得到光電流與暗電流可相差三個數量級以上之增益值，並且具高響應速度與高靈敏度之光學開關切換特性。另外此元件亦可透過元件基板加熱之溫度不同來調控光電流之大小，即此元件具有熱載子效應。故本元件也可用來探討熱電元件之應用。
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    矽量子點太陽能電池之應用
    (2009) 黃俊琪; Chun Chi Huang
    當全球暖化問題愈來愈嚴重之時，綠色能源亦愈受重視，因此本研究係以半導體相關製程技術製作矽量子點太陽能電池(Silicon Quantum Dot Solar Cell)之綠色能源。 由量子觀念指出當矽材料三維方向皆於奈米尺度以下，便有以下三種特性: (1)多重激發；(2)量子侷限效應及(3)中間能隙之概念，因此本研究利用此三種特性應用於太陽能電池中。本實驗利用水平低壓爐管製作矽量子點於氮化矽膜層中，沉積氮化矽/非晶矽/氮化矽三明治夾層結構，並進行高溫退火以析成矽量子點於氮化矽中，為得到最高密度及適當尺寸之矽量子點，分別改變退火時間及非晶矽沉積時間以調整矽量子點密度及尺寸，並利用穿隧式電子顯微鏡(TEM)以進行分析。 本實驗主要製作n-i-p及n-p結構太陽能電池，於n-i-p結構中，改變n層多晶矽厚度及i層矽量子點層數，以得到太陽能電池最佳轉化效率，並且於量子效率及光響應度量測方面，皆量測到寬頻譜特性，以提高其效率，於上層再鍍製抗反射層，以提高短路電流密度，以提升整體效率。 而於n-p結構部分，製作n型矽量子點於p型矽晶片上，並比較不同層數矽量子點對太陽能特性之影響，此外為提高電子吸收效率，於最上層進行沉積透明導電層(ITO)及抗反射層(AR)，並且設計四種電極分別為，鈦/鋁/、鈦/鋁/ITO、鈦/鋁/ITO/AR及鈦/鋁/AR，比較其轉換效率，並針對其原因以進行分析。除此之外，亦進行量子效率及光響應度之量測，綜合以上，結合出最佳結構以得出最高之轉換效率。 綠色能源議題日漸受到重視，因此製作高效率矽量子點太陽能電池為本研究重要課題之一。