學術研究
研究介紹:
研究領域:
研究內容:
奈米金屬結構光電轉換元件
實驗驗證准局域(quasi-localized)電漿子驅動之熱電子光電轉換元件
光電電磁問題
以模擬退火演算法及考慮太陽光譜權重對具金屬背電極之太陽能電池設計寬頻與全向位抗反射層
抑制有損膜層引入之角度不匹配於CIGS太陽能電池中間層與抗反射層之最佳化設計
在抗反射的基本問題中，我們揭露在有損(lossy)膜層介入下，反射率與穿透率之角度頻譜(angular spectrum)與波長頻譜皆存在極值所對應之入射角度與波長不匹配(mismatch)之情形；亦即極低之光反射率並不等同入射進太陽能電池吸收層之光強度為極大。
平行化高速光連結系統模擬
平行化高速光連結系統之傳輸特性模擬起源於【經濟部學界科技專案計畫】之需求。這方面之研究，我們著重於了解各光電元件之相關參數特性與光路之視準誤差，對系統之傳輸特性所造成之影響。
本實驗室已運用RSoft Design Group所發展之OptSim軟體，完成平行化(4x4、6x6、
8x8等)高速光連結系統之系統模型，如下圖所示。研究探討之重點主要在於掌握對主動元件之特性描述及其對系統傳輸效能之影響；包括
- VCSEL-MMF Alignment Tolerance Studies
- Impacts of RIN and Injection Current from VCSELs on the BER Performance
- Nearest Neighbor Crosstalk Studies at 10 Gb/s or above in Parallel Optical Interconnect System
並提出為因應特定之傳輸要求[bit per second (bps)與bit error rate (BER)]所需之元件規格。
| 研究計畫 |
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| 執行職稱 | 計畫名稱 | 計畫執行時間 | 補助單位 | 補助經費 |
| 主持人 | 於異質接面電漿子耦合增強之熱電子光電轉換中載子於奈米金屬之動態行為研究(109-2221-E-008 -080 -MY2) | 2020/08/01 - 2022/07/31 | 科技部 | |
| 主持人 | 於異質接面電漿子耦合增強之熱電子光電轉換中載子於奈米金屬之動態行為研究(108-2221-E-008 -083) | 2019/08/01 - 2020/07/31 | 科技部 | |
| 主持人 | 時間解析以熱電子為基礎之光電轉換中載子於奈米金屬結構之動態行為(107-2112-M-008 -019) | 2018/08/01 - 2019/07/31 | 科技部 | |
| 協同主持人 | 「矽光子及積體電路」專案研究計畫之推動及管理計畫(107-2218-E-011 -009 -MY5) | 2018/04/01 - 2022/11/30 | 科技部 | |
| 主持人 | 理論極限與實驗探究以「熱電子」為基礎之可見光頻段光電能源轉換(106-2221-E-008-077) | 2017/08/01 - 2018/07/31 | 科技部 |
主要儀器設備:
Light Sources
- Topica FemtoFErb 1560 femtosecond laser - 50 fs, 140 mW, 100 MHz (typical)
- Santec TSL-550 Tunable Semiconductor Laser, 1260 nm - 1360 nm
- Newport TLS260-250Q Tunable Light Source, High Intensity, 350 - 1800 nm, 250 W QTH
- Agilent 81940A Compact Tunable Laser Source, C+L, High Performance
- Ocean Optics HL-2000-LL Tungsten Halogen Source
- Newport R-30990 He-Ne Laser
Optical Measurement
- Agilent 86142B Optical Spectrum Analyzer
- Agilent N7788BD Optical Component Analyzer
- Keysight 8163B Optical Multimeter
- Agilent 81560A Variable Optical Attenuator
- Newport 2936-R High Performance Dual Channel Optical Power Meter
- Newport 819D-SL-3.3-CAL Integrating Sphere Detector
- Ocean Optics HR2000+ES Spectrometer
Optoelectronics/Electrical Measurement
- Keithley 6430 Sub-Femtoamp Remote SourceMeter
- Keithlink Probe Station/Probe Positioners
- Thorlabs ITC4001 Benchtop Laser Diode/TEC Controller
- Stanford Research Systems SR860 Lock-in Amplifier
- Newport 3501 Optical Chopper
Microscope System
- OLYMPUS SZX-7 Zoom Stereo Microscope System
Optomechanics
- Newport URS75BCC Rotation Stage + CONEX Controller
- Newport DL225 Delay Line Stage
論文著作與專利:
| 期刊論文 |
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大學部必修課程
OS2003 電磁學(一) - 107、108學年上學期
OS2004 電磁學(二) - 107、108學年下學期 Lecture Notes on Ch. 10 Plane EM Waves
OS2010 電子學實驗 - 97年、98學年下學期
OS2011 光電半導體物理 - 97 - 101學年、106、111、112學年 Lecture Notes on Ch. 3 Introduction to the Quantum Theory of SolidsOS3002 光電工程概論 - 103年 - 105學年下學期
大學部選修課程
OS3016 電磁學(三) - 109、110學年上學期
研究所一般課程
OS6023 輻射與檢測
OS6072 光電半導體物理與元件(全英語授課)
OS7104 積體光學(全英語授課)
OS7160 光電半導體物理基礎(全英語授課)
OS7168 光電電磁原理(全英語授課)
OS7201 光時域有限差分法分析電電磁光學(中文、部分英語或全英語授課)
OSA020 電磁學(97年上學期碩士在職專班)
研究所專題課程
OS6060 高等積體光學專論
OS7131 電磁理論專題(全英語授課)
OS7183 光電元件物理專題(全英語授課)
| 博士生: | 無 |
| 碩士生: |
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| 學士生: |
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| 博士班畢業生: | 無 |
| 碩士班畢業生: |
畢業學生就業情形: 劉O昌 2008/09 - 2011/01: 羅O垣 2008/09 - 2011/01: 旺宏電子(Macronix International Co., Ltd.)/台積體電路製造股份有限公司(TSMC) 陳O廷 2009/09 - 2011/07: 台積體電路製造股份有限公司(TSMC) 李O倫 2009/09 - 2011/10: 元晶太陽能科技(TSEC Corp.) 陳O宇 2010/09 - 2012/07: 群創光電股份有限公司(Innolux Corp.) 徐O威 2010/09 - 2013/06: 世界先進積體電路股份有限公司(Vangard International Semiconductor Corp.) 謝O翰 2010/09 - 2013/06: 聯華電子股份有限公司(UMC) 賴O勝 2011/09 - 2013/07 學碩士五年: 台積體電路製造股份有限公司(TSMC) 陳O桓 2012/09 - 2014/07: 台積體電路製造股份有限公司(TSMC) 余O憲 2013/09 - 2015/07 學碩士五年: 群創光電股份有限公司(Innolux Corp.) 施O涵 2014/09 - 2016/07: 美國Univ. of Central Florida光學學院博士班 Karthickraj Muthuramalingam 2014/09 - 2016/07:台灣工業技術研究院(Ind. Technol. Res. Inst. of Taiwan, R.O.C.)
馮O偉 2014/09 - 2016/11: 群創光電股份有限公司(Innolux Corp.) 蕭O育 2016/10 - 2019/11: 仁寶電腦工業股份有限公司(COMPAL Electronics, Inc.) Hữu Thọ Triệu 2021/02 - 2023/01: 中央研究院應用物理研究所
畢業論文:
劉O昌:以金屬與多層介電質組態實現可運用於矽基奈米光路之波導90度轉折結構(2011/01)
羅O垣:以金屬與多層介電質組態為基礎之新型波導布拉格光柵(2011/01)
陳O廷:以模擬退火演算法及考慮太陽光譜權重對具金屬背電極之太陽能電池設計寬頻與全向位抗反射層(2011/07)
李O倫:以非對稱金屬與多層介電質組態實現可運用於奈米光路之方向性耦合器極化分離器(2011/10)
陳O宇:發展半解析法以設計高次模態合成之三維波導電漿子布拉格光柵(2012/07)
徐O威:橫電極化光波入射非對稱「金屬－介電質」多層結構之共振耦合研究(2013/06)
謝O翰:以保角映射結合傳輸線網路法設計與分析表面電漿轉折波導 - 理論計算與數值模擬之比較(2013/06)
賴O勝:有損中間層引介之光學效應於實現最大光穿透率至薄膜太陽能電池吸收層之研究(2013/07)
陳O桓:探討包含金屬之非對稱、單一位能障壁系統中輻射 模態致發之共振光學穿隧(2014/07)
余O憲:光波至混合電漿波導極化模態轉換器(2015/07)
- 馮O偉:基於模態漸變得嵌入式矽波導至混合電漿波導之極化模態轉換器(2016/11)
- 李O瑜(與台大工程科學所陳昭宏老師共同指導):基於標準CMOS製程並具T型多晶矽光柵之崩潰式光感二極體(2017/06) - 蕭O育:具耦合電漿子增強之可見光波段電漿子光偵測器(2019/11) |
| 學士班畢業生: | 2010: 陳O宇(中央大學光電研究所)、張O翔(中央大學光電研究所博士，指導教授張正陽博士) 2011: 陳O 2012: 賴O勝(中央大學光電研究所) 2014: 余O憲(中央大學光電研究所)、施O涵(中央大學光電研究所、美國Univ. of Central Florida光學學院博士班)、邱O彥(清大物理研究所)、資O慶(交大光電研究所、美國Univ. of Virginia電機工程系博士班) 2015: 李O瑜(台大工程科學研究所)、杜OO(交大電子工程研究所) 2017: 馮OO(美國University of Arizona光學學院碩士班、美國Univ. of Rochester博士班)、呂O誠(台大工程科學研究所)、劉OO(台大電子工程研究所、比利時imec/KU Leuven博士班) 2018:余OO(中央大學光電研究所) 2019: 劉O軒(交大光電所碩士班) 2020: 廖O威(交大光電所碩士班)、胡O(瑞士ETH Zurich MSc in Quantum Engineering/Solid State Physics 博士班)
2023: 詹O智(交大光電所碩士班) |
施
Karthickraj Muthuramalingam: We constantly look for M.S. and Ph.D. students who are self-motivated,
- interested in photonics, electromagnetics, semiconductor physics, solid state physics, and/or nanophotonic device fabrications,
- not afraid of engineering math or mathematical methods for physics,
- patient, dare to explore things having no standard answers, and not getting frustrated easily.
If you appreciate having weekly/biweekly one-on-one meeting with Prof. Chang and believe this may be of any help to you, you are the one who shall enjoy your study/research in this group. For more details, please contact Prof. Chang.
實驗室活動相片
