計畫目標
子計畫一:寬頻通訊元件與電路
- 發展矽基毫米波頻段單石積體電路應用於下列領域:
(a)30GHz/60 GHz多重輸入輸出收發機(MIMO Transceiver)
(b)V頻段微波光子接收系統 - 在Si製程中實現一個具有高速度的(> 10 Gb/s)光偵測器。
- 展示新型SOA and SLED with world record optical bandwidth (>300nm)。
- 藉由本計畫對於微奈米光學元件的開發及與光波導整合,建立微奈米光學元件在光波導應用的可行技術,並將該技術未來能擴展至錐狀光波導及分岔狀光波導,而促使高密度積體光路實現。
- 發展積體化光學架構之矽光學平台,在矽基板上同時實現使光路垂直轉折90°,並同時聚光或平行化的積體化光學架構。
子計畫二:生醫檢測
建立積體化之(光)通訊生醫輔具與感測介面,在標準製程可體現之眼內生理參數如溫度,阻抗,誘發神經訊號,以及電極狀態等可能情形進行監控,並完成整體無線傳輸系統(包含電刺激)之系統雛形設計。
子計畫三:固態照明技術
本子計畫將配合本校固態照明科專計畫之執行,著重於LED照明的整體技術研發,並藉由本計劃的執行建立一個具有完整設備與整合能力的照明研究中心。本子計畫以LED發光效率與發光亮度分別為前後期計畫目標如表一。在前期,從2006至2009年主要以LED發光效率為主要研究方向,預計在2009年LED之晶片內部量子效率 (Internal quantum efficiency) 達到60%、光粹取率 (Light extraction efficiency)大於80%,使得外部量子效率(External quantum efficiency)?50%,並經由螢光粉塗佈封裝後達120 lm/W。本計劃在後期(2010-2011年)求將LED應用於一般照明,將著重於高功率LED光源之研究,藉由超低熱阻機構與材料的設計與製作、最佳化晶片與界面結構之設計與製作、照明導向之光學設計與封裝來製作適用於照明的高功率LED,使單一LED光源之亮度超過1000 lm。
表一 固態照明計劃在發光效率與發光亮度之目標。
年 度 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | 2011 |
目 標 | 60 lm/W @ 20 mA |
80 lm/W @ 20 mA |
100 lm/W @ 20 mA |
120 lm/W @ 20 mA |
1000 lm @ 20W |
1200 lm @ 20W |
子計畫四:奈米光電
- 單光子光源:
(a)製作可調變操控的量子點單光子光源
(b)發新穎量子點單光子光源材料
(c)提高單光子輻射操作溫度
(d)研究單光子的同調性及量子點光源和共振腔之間的量子電動力學特性 - 單電子電晶體:
(a)發展與CMOS技術相匹配的製程方法來製作鍺量子點,突破微影技術的瓶頸
(b)設計與製作鍺單電子/電洞電晶體
(c)鍺單電子/電洞電晶體直流與射頻電路模型之建立
(d)設計與整合製作鍺單電子/電洞電晶體之量子反邏輯閘 - 光子晶體元件:
(a)研製光子晶體積體光回路波導
(b)研製光子晶體光回路之光源
(c)研製光子晶體邏輯元件,及光子晶體全光二極體
(d)研發以電控制光之可調式極化控制元件,及光子晶體環形共振腔 - 量子元件:
(a)高性能1.3 μm及1.55 μm量子點雷射
(b)高速(>40 Gbit/s)量子點光放大器
(c)新型高效率量子點太陽能電池
子計畫五:台達產學合作
- 雷射光源:完成原型(prototype)單晶片多波長藍綠光雷射系統。
- 開發軟性顯示技術應用的光學薄膜元件,應力量測精密度±25GPa(大小1吋),±50GPa(大小3吋)。
- 色彩科技及其應用:創立新式色度描述座標系統,以精確符合人類視覺之感知效果。
- 製作P-i-N堆疊式的微晶矽非晶矽太陽能電池模組。