學術研究

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薄膜技術中心量測實驗室 實驗室房號 :IL-005 連絡電話: +886-3-4227151-65273 | 實驗室網站: http://www.ncu.edu.tw/~tftc
指導教授:
研究介紹: 研究領域:

薄膜表面輪廓檢測及紅外線光譜量測


研究內容:

李正中教授的研究包括光學監控靈敏度之分析、新型光學監控方法之研發、奈米薄膜光學機制研究、薄膜太陽能電池、光通訊所需次奈米窄帶濾光片之研製、薄膜成長機制理論、薄膜之微觀結構與非均向特性薄膜、薄膜應力之研究、薄膜製備與特性研究等。

新型光學監控方法之研發(Optical monitoring by using admittance loci)

本研究目的在開發一個新型的光學監控系統,可同時擷取反射自薄膜的監控光之強度和反射相位變化。此系統將利用新型動態偏振干涉儀去抑制機械震動和消除空氣擾動的干擾,即時計算出沉積中的膜堆在每一刻的反射係數、光學導納、折射率和厚度的解析解,並以光學導納軌跡做高靈敏度掌控及錯誤補償分析,於製造精密濾光元件時能提高良率。而各項光學常數的即時監控,亦可提供各項薄膜材料在不同環境參數下成長之物理機制做深入研究的重要依據。



1 新型光學監控方法架構圖


2新型光學監控方法可用於薄膜補償


研究計畫
執行職稱 計畫名稱 計畫執行時間 補助單位 補助經費
以真空蒸鍍技術製造非球面鏡之研究 - 國家科學委員會補助專題計畫
在光學塑膠基板上蒸鍍光學薄膜之研究 - 國家科學委員會補助專題計畫
光學薄膜非均勻性之研究 - 國家科學委員會補助專題計畫
以相位偏移式橢圓儀測量薄膜光學常數之研究 - 國家科學委員會補助專題計畫
以鍍膜技術製作非球面及其量測技術之研究 - 國家科學委員會補助專題計畫
主要儀器設備:

論文著作與專利:
期刊論文  
NO. 內容
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2   C. C. Lee*, D. S. Wan, C. C. Jaing and C. W. Chu, “Making aspherical mirrors by thin-film deposition”, Appl. Opt., 32, (1993), pp.5535-5540.
3   C. C. Lee*, S. H. Chen and C. C. Jaing, “Optical Monitoring of Silver-based Transparent Heat Mirrors”, Appl. Opt., 35, (1996), pp.5698-5703.
4   C. C. Lee*, D. T. Wei, J. C. Hsu and C. H. Shen, “Influence of Oxygen on Some Oxide Films Prepared by Ion Beam Sputter Deposition”, Thin Solid Films, 290-291, (1996), pp.88-93.
5   C. C. Lee*, J. C. Hsu and C. C. Jaing, “Optical Coatings on Polymethyl Methacrylate and Polycarbonate”, Thin Solid Films, 295, (1997), pp.122-124.
專利
專利類別 專利名稱 國別 發明人 提申案號/ 證書號/權利起訖時間
干涉相移式量測薄膜應力的方法 中華民國 111817

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使用干涉相移式量測薄膜熱膨脹係數的方法 中華民國 119783

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光擴散板製作方法 中華民國 134430

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以單一材料矽製鍍各種多層干涉膜之技術 中華民國 137551

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The Technique for Deposition Multiplayer Interference Thin Films by Using Only One Coating Material 美國 US 6,425,987 B1

~
專書

The current trends of optics and photonics
總編輯 : Lee, Cheng-Chung (Ed.)
出 版 : Springer, ISBN 978-94-017-9392-6, 2015
Abstarct:

To deposit a thin film coating with the correct thickness and refractive index is very important for precision optics. There are several methods have been proposed to monitoring the thickness of each layer for a multilayer optical filter during the coating process. Among those methods, the optical monitoring is generally thought better than other methods to manufacture optical filters, because it has error compensations which cannot be provided in other monitor methods. For the manufacture of some delicate optical filters with the high defect rate, the optical monitor with higher monitoring precision and better error compensation ability is necessary.

For thin film stack which is being deposited, the refractive indices of the material usually change and the thickness usually has deviation from the design. Therefore the suitable thickness of the successive layer would not be the same as what we expected in the original design, and the termination point of each thin film layer needs to be revised. However, the conventional optical monitoring methods never analytically solve this problem.

In this book, the optical behaviors of the growing films were analyzed and the corresponding simulations were demonstrated. Sensitive monitoring wavelengths were chosen in the single wavelength monitoring by numerical analysis to achieve precise monitor. Equivalent Optical admittance loci of the deposited films were employed to find the correct error compensation for each layer.


薄膜光學與鍍膜技術(五版)



薄膜光學與鍍膜技術(八版)
作 者 : 李正中
出 版 : 藝軒出版社, ISBN 978-986-394-014-2, 2016
簡 介 : 光學薄膜是指在光學元件上或獨立基板上鍍上一層或多層之介電質膜或金屬膜或介電質膜與金屬膜組成之膜堆來改變光波傳遞的特性。所以薄膜光學這一門科學,即在研究光波在這些薄膜中行進的現象與原理。包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位變化等,進而設計及製造各種單層及多層之光學薄膜來達到科學與工程上的應用。本書包含上述之原理解說及實驗介紹,可當教科書、工程師之工具書及研究參考書,適合專業人士和學生研讀。
薄膜光學與鍍膜技術(五版)


Optical Admittance Lori Monitoring for Thin Film Deposition

作 者 : 李正中、K. Wu、T. L. Ni 著

出 版 :

LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. , ISBN 978-3-659-00198-7, (2012)

To deposit a thin film coating with the correct thickness and refractive index is very important for precision optics. There are several methods have been proposed to monitoring the thickness of each layer for a multilayer optical filter during the coating process. Among those methods, the optical monitoring is generally thought better than other methods to manufacture optical filters, because it has error compensations which cannot be provided in other monitor methods. For the manufacture of some delicate optical filters with the high defect rate, the optical monitor with higher monitoring precision and better error compensation ability is necessary. Several optical monitoring methods have been reviewed, and novel monitoring techniques have been introduced for precision optical coatings.






Optical Admittance Lori Monitoring for Thin Film Deposition

光学薄膜と成膜技術

譯自中文版薄膜光學與鍍膜技術

作 者 : 李正中 著; 翻譯: (株)
出 版 : 日本出版社 , ISBN 978-4-901496-01-8 C3054 ,(2008年第四刷)

光学薄膜は、光通信、ディスプレイ、光学デバイスなどの応用において大きく発展することが期待される重要な分野である。その基礎から応用までを網羅した本書は、台湾国立中央大学李正中教授によって書かれ、台湾で出版、好評により版を重ねている。次世代光学薄膜の成膜技術の開発を行ってきた株式会社アルバックは、社内に本書の翻訳プロジェクトを組み、このたび日本語版発行がようやく実現した。この分野では数少ない実践的な教科書として役立つこと必至の一冊である。

光學薄膜 成膜技術

光電科技概論(Introduction to Optics and Photonics)(第二版)


總編輯 : 李正中楊宗勳
作者群 : 李正中楊宗勳孫文信游漢輝陳昇暉欒丕綱張正陽歐陽盟鄭益祥鍾德元陳彥宏梁肇文、郭政煌、戴朝義伍茂仁陳啟昌孫慶成
出 版 : 五南出版社, ISBN978-957-11-5937-9 , 2010 (2011年5月二刷)
簡 介 : 本書提供一個完整的光電科技學習背景知識,利用少量的數學運算,將箇中要義以口語與圖片深入淺出陳述,適合有志進入光電領域者閱讀。
本書依深淺度從基礎篇、進階篇至應用篇引領讀者進入光電科技的殿堂。基礎篇主要介紹光電科技的基礎知識,包括幾何光學、波動光學、干涉光學、傅氏光學、光電學、光電材料及輻射與檢測;進階篇為基礎篇之延伸,包括全像、雷射、非線性、光學檢測、薄膜光學、色彩學、光電半導體、積體光學及光子晶體;應用篇則是舉出當今光電科技常應用的領域,包括微奈米光學、微光機電系統、顯示科技、光通訊、固態照明、光儲存及太陽能光電。
本書適用於光電系、電機系、電子系、機械系、材料系、化工系、物理系等理工科系作為光電科技概論之教科書,對於有興趣學習光電科技的社會人士更是值得一讀的入門參考。
光電科技概論(Introduction to Optics and Photonics)



專書及書章節著作

中文:

1. 衛泰宇, 李正中, “光學薄膜製鍍技術及應用”, 國科會光電小組, 光電科技資料叢書之二十七, (199810).

2. 李正中, “薄膜光學與鍍膜技術”, 藝軒出版社, 台北, (第一版, 199912, ISBN 957-616-567-9).

3. 李正中, “薄膜光學與鍍膜技術”, 藝軒出版社, 台北, (第二版, 20011, ISBN 957-616-620-9).

4. 李正中, “真空鍍膜系統”, “真空技術與應用第十三章(合著書), 國科會精密儀器發展中心出版, 新竹市, 20017, ISBN 957-02-8675-X.

5. 李正中, “薄膜光學與鍍膜技術”, 藝軒出版社, 台北, (第三版, 20026, ISBN 957-616-699-1).

6. 李正中, “薄膜光學與鍍膜技術”, 藝軒出版社, 台北, (第四版, 20048, ISBN 957-616-780-9).

7. 李正中, “薄膜光學與鍍膜技術”, 藝軒出版社, 台北, (第五版, 20067, ISBN 957-616-884-8).

8. 李正中, “光學鍍膜”, “光學元件精密製造與檢測第九章(合著書), 國家實驗研究院儀器科技研究中心出版, 新竹市, 20075, ISBN 978-986-81409-3-6.

9. 李正中 楊宗勳 總編輯, “光電科技概論”, 中央大學光電系全體教師合著, 五南圖書出版公司, 台北, 20089, ISBN 978-957-11-5305-6.

10. 李正中, “薄膜光學與鍍膜技術”, 藝軒出版社, 台北, (第六版, 20097, ISBN 978-957-616-951-9).

11. 李正中 楊宗勳 總編輯, “光電科技概論”, 第二版, 中央大學光電系全體教師合著, 五南圖書出版公司, 台北, 20103, ISBN 978-957-11-5937-9. (20115月二刷)

12. 李正中, “薄膜光學與鍍膜技術”, 藝軒出版社, 台北, (第七版, 20124, ISBN 978-957-616-970-0).

13. 中華民國光電學會(擔任召集人), “LED工程師基礎概念與應用,五南出版社,ISBN9789571166599 (2012). (Fundamental and Applications of LED Engineers)

14. 李正中, “薄膜光學與鍍膜技術”, 藝軒出版社, 台北, (第八版, 20166, ISBN 978-986-394-014-2).

英文:

1. D. T. Wei, H. R. Kaufman and C. C. Lee, “Ion Beam Sputtering” Chapter of “Thin Films for Optical systems” Ed. By F.R. Flory, Marcel Decker Inc. (1995), ISBN 0-8247-9633-0.

2. C. C. Lee and S. Ogura, “Optical Thin Film and Coatings” in book of “Handbook of Optical Metrology-Principle and Application”, Ed. By Toru Yoshizawa, 2009, CRC Press Taylor & Francis Group, IBSN 978-0-8493-3760-4.

3. C. C. Lee, K. Wu and T. L. Ni, “Optical Admittance Loci Monitoring for Thin Film Deposition"  2012/May, LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. (ISBN 978-3-659-00198-7)

4. C. C. Lee and C. C. Kuo, “Coatings for display and lighting”, Chapter 15 in Book “Optical thin film and coatings” Ed by A. Piegariand and F. Flory, Woodhead Publishing Limited, (ISBN 978-0-85709-594-7) (2013)

5. C. C. Lee ed. “THE CURRENT TRENDS OF OPTICS AND PHOTONICS”, Springer, IBSN 978-94-017-9391-9, 2014

日文:

1. 李正中, “光學薄膜と成膜技術”, ULVAC (日文), 株式會社 成光社, 東京, 20029, ISBN 4-901496-01-8 C3054.

2. 李正中, “光學薄膜と成膜技術”, ULVAC (日文), 株式會社 成光社, 東京, 20035月二刷, ISBN 4-901496-01-8 C3054.

3. 李正中, “光學薄膜と成膜技術”, ULVAC (日文), 株式會社 成光社, 東京20058月三刷, ISBN 4-901496-01-8 C3054.

4. 李正中, “光學薄膜と成膜技術”, ULVAC (日文), 株式會社 成光社, 東京, 20087月四刷, ISBN 4-901496-01-8 C3054.



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