國立中央大學光電科學研究中心
 
 
科專計畫二> 計畫源起  
最新消息
計畫源起
計畫架構
技術路程
相關網站
.計畫源起

 中央大學光電中心自1987年成立以來,主要擔任整合全校資源、推動前瞻計畫、提升產業技術、以及培養光電人才的任務。於此期間,無論在光電科技的研究,光電人才的培育,光電科學的推展,均已有具體的績效。近三年來,平均每年發表國際期刊論文25篇,每年訓練碩、博士班研究生40人,每年研究經費45,000,000元。
 光電科技日新月異,本中心亦根據發展重點持續擴充與提升研究所需空間與設備。在研究環境的建構上,我們已購置了分`子束磊晶系統、有機金屬氣相磊晶系統、掃描式電子顯微鏡、各種光性及電性特性量測設備,用於材料製備與分析。過去四年間我們也成立了微光電實驗室,設置了電子束微影系統、感應耦合電漿蝕刻系統、電漿沉積系統、電子束蒸鍍機、射頻濺鍍機、低壓化學蒸氣沈積系統,及離子佈植機用於元件製作與製程發展。此外,完整的元件直流與射頻特性量測系統也隨時更新升級,提供所有使用者方便而及時的支援。在人力資源的整合上,我們亦已有數位博士後研究員的加入。加上本校電機、光電、物理、機械、化工與材料、化學、生命科學等系所的教授與研究生,本中心的研究能量已具相當規模,足以在新的一個十年中,躍升至一個更高的水準,成為國內外首屈一指的研究中心。
 過去幾年中,本中心整合校內資源分別執行了數個大型群體計畫,包括國科會尖端科技計畫、國家型電信計畫、藍光雷射整合型計畫、整合型固態照明計畫,以及教育部卓越計畫、工研院光電所學研計畫等,不但培育了研究成員間合作研究的默契,也建構了完整的軟、硬體研究環境。植基於過去的研發成果及未來的世界潮流,光電中心具有的幾個研究群,包括1.光電半導體材料及元件,2.光電訊號處理,3.光電工程,4.微光電元件與系統,5.光電生物科技,已規劃了中長程發展方向,將戮力於光通訊、光資訊、生物科技、光照明等領域發展。本科專計畫及定位為其中之一個主要發展方向的主軸計畫。我們預期藉由此計畫之執行,配合教育部及本校持續投入之資源,可長期穩定地發展前瞻固態照明技術,以提升我國學術水準及產業競爭力。
 而在白光固態照明的發展上,1907 H. J. Round在Electrical World中發表了第一篇關於LED的發現。 1962年任職於美國GE公司Holonyak等人製作並發表首顆GaAsP紅光LED,然而直到1990年代末期,LED才開始跨入照明領域。目前主要照明用途光源:住家照明使用鎢絲燈(Tungsten Incandescent Lamps)或高效率小型日光燈(Compact Fluorescence Lamp, CFL),工作照明則多使用日光燈(Fluorescence Lamp),街燈多使用鈉燈(Sodium Lamp)。白光LED 於1996年首次由Nichia公司提出,以InGaN blue 460 nm ~ 470 nm激發 Yttrium-Aluminum Garnet (釔鋁石榴石,YAG):Ce3+(鈰5d傳輸到4f軌域)黃色(555 nm)螢光物質而達成。2001年Nichia的白光LED發光效率已經可以達到20 lm/W,演色係數(Render Index, Ra)約為75~80,色溫範圍約為5000~6500 K,在2004年發光效率將可以達到74 lm/W(實驗室階段非商品化),在不久後將有可能取代大部分的白熾燈泡與日光燈。白光LED遲至1996才問世主要是受限於藍紫光LED之缺乏,藍紫光LED的問世可說歷經波折,直到1990年代初期經由Nakamura及Akasaki等人的努力才出現一線曙光,並帶來下一世代新照明光源的契機。
 過去二十年來,國內學術界已建立了不少半導體材料成長、元件製作與電路設計的研發能量,若能在經費與技術上做適當的長期規劃,將可對我國的照明產業產生更大的相乘作用。中央大學之光電研究中心,歷年來執行國家尖端計畫-氮化鎵藍光LED及雷射之研究,在硬體設備有MOCVD、MBE等磊晶成長儀器,除了半導體磊晶設備外,本校還有電子束微影、離子佈植及電子顯微鏡等大型的半導體製程及量測分析設備,這些建設可以顯示本校在光電半導體專長領域發展所投入的心力;目前為止,本校已具備豐富的半導體元件及光學元件製作、設計與量測經驗,此外,在高功率、高亮度LED之固態照明的發展上,LED元件之熱管理分析及封裝散熱技術是為極具重要性的議題與技術瓶頸,本團隊將整合化材與機械各領域的經驗和技術專長,為LED元件發展方向上提供製程與設計上之最佳解決途徑,另一方面,LED磊晶內部及外部之光學模擬的能力亦是為相當關鍵的角色,在此本校之光學設計更是國內首屈一指,本計畫研究團隊更具有國內最優異的LED光學模型能力;除了在軟硬體設施方面已具備相當完整的基礎外,每年並已多項研究成果發表,且這些都是產業界所欠缺且需要的技術。故吾人深信藉由本計畫之執行,結合中央大學在光學設計、光電半導體元件製作、及元件封裝熱管理之專長,將使國科會多年來之支持獲得近一步的延續,也藉由研究能量的進一步累積,更強化本中心在此一技術領域之研發及設計能力進而使本中心在固態照明領域居台灣學術界之領導地位,藉由與產業界之交流與人才培訓,以提昇下一世紀臺灣的白光LED產業競爭力並促使LED照明產品早日平價化,落實節能及環保之效益,造福全人類。




 

地址:320 桃園縣中壢市中大路300號 • 電話:03-4227151 分機:57900 • FAX:03-4258816 • EMAIL:ncu7910@ncu.edu.tw
Copyright © 2006 Optical Sciences Center,National Central University. All Rights Reserved.