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奈米光電實驗室(1)(2)(C02-509-1)

~歡迎來到黃建榮教授奈米光電實驗室~

Welcome to Professor Chien-Jung Huang's Nano -optoelectronics

實驗室主持人:黃建榮老師

 

職稱:教授

辦公室:C02-514(理學院五樓)

電話:07-5919478、校內分機7475

研究室:C02-509-1C02-510-1(理學院五樓)

E-mailchien@nuk.edu.tw

最高學歷:國立成功大學電機博士1998

Ph.D of Electrical Engineering of National Cheng Kung University.

研究興趣:太陽能電池、有機致發光二極體、半導體製程技術、奈米光電半導體元件

 研究摘要:

本實驗室的研究團隊致力於開發各式光電元件,包含利用各種奈米材料、有機無機混成材料、導電高分子材料等,藉由黃光微影技術、電化學製程開發等相關技術層面,遵循上、中、下游整合的原則,完成從材料創新到元件製作的一連貫研究開發,同時使其應用不會對地球造成負面作用。

研究主題:

1.        液相沉積法製作高品質之二氧化矽層

   本研究群成功的技術突破以低溫液相沉積法製作高品質之二氧化矽層於半導體的基板上(如GaAsHgCdTeInP),另外也成功的將二氧化矽層製作於塑膠基板上。而本研究群也成功的研發出新穎的液相異質沉積法製作高介電之氧化鉭薄膜於矽基板上(Ta2O5),此法的優點是以低溫(~30)的方式去製作Ta2O5薄膜,比起其它相關的製作技術較容易且低溫製程,這對於未來將高介電薄膜製作於塑膠基板上是能有相當的研究貢獻 。

 

2.        奈米粒子研究開發(R&D of Nanoparticles

 

  本研究群是以電化學(Electrochemical)法、溶凝膠(Sol-gel)法、化學還原法與種子間接成長法製作奈米金粒子,目前國內外以電化學法所製作的奈米粒子的形狀僅有圓形(Spherical)與棒狀(Rod)。然而本研究群成功的技術突破以電化學法製作出金奈米正立方體(Cube)、啞鈴型與具有彎曲的棒狀(Crooked rod)。另外,以化學還原法成功的研發出奈米狗棒型的粒子,這個特殊的形狀也是在目前奈米粒子的相關研究中是創新的提出。此外以溶凝膠法成功製作出金屬-氧化物之複合奈米粒子,結構上有內部混合型、中空球型與核心殼層型三種。

 

3.        有機太陽能電池(Organic Solar Cells

 

  本研究群目前於有機太陽能電池之研究中,所使用的材料包含了小分子以及高分子有機材料,這二種材料所使用之製作方式有所不同,小分子有機太陽能電池是用真空熱蒸鍍之技術;高分子有機太陽能電池則是運用旋轉塗的方式製作。本研究群在有機太陽能電池之研究已有多年之經驗及豐碩之成果,發表在國際知名期刊(Solar Energy Materials & Solar Cells, Vol. 95, 3460, 2011),另外亦將陰極結構作修正並也得到很好的效果且被國際知名期刊(ECS Solid State Letters)接受於2013刊登以及最近藉由插入一層陽極緩衝層MoO3 對有機太陽電池之開路電壓變化之研究(Solar Energy Materials & Solar Cells, Vol. 133, 248, 2015),未來本研究群主要在主動層的吸收光譜再進一步的探討研究,以期效率能有所更高的提升。近年來本研究團隊也將多年之有機太陽能電池之製作技術與經驗,投入鈣鈦礦太陽能電池之研究發展,已取得不錯之成果,目前整體效率已可達到10%以上,進一步提升國內在鈣鈦礦太陽能電池領域之研發水準,與國際之間能夠有所競爭。

4.        鈣鈦礦太陽能電池(Perovskite Solar Cells

  本研究群目前於鈣鈦礦太陽能電池之研究中,所使用的材料包含了鈣鈦礦材料以及高小分子有機材料,這二種材料所使用之製作方式有所不同,高和小有機太陽能電池是用真空熱蒸鍍之技術與旋轉塗佈的方式製作,而鈣鈦礦材料則有三種不同的製程方式,包含一階塗佈、二階塗佈與氣象蒸鍍。鈣鈦礦材料為目前近五年最新興之材料,其光電轉換效率已從3.8%提升至19.3%,短短五年就有將近5倍以上的大躍進,是科學界令人振奮的消息,而本研究群在鈣鈦礦太陽能電池之研究成果為具有將近12%的轉換效率,相信未來將以高效率為開發導向,繼續研究。 

5.        有機致發光二極體(Organic Light Emitter Devices

  本研究群在有機發光二極體(OLED)的研究中是發展小分子與高分子兩種有機材料,目前有機的發光元件最大的問題是有機材料的穩定性與色純度上的問題,而本研究群發現將金奈米粒子摻雜於高分子材料的發光層中製作成高分子發光二極體,可以發現元件的操作壽命(Lift time)能提升,亮度上是減弱了一點,但是元件的操作壽命的改變是相當的明顯,這個創新的發現或許能對目前有機材料在操作壽命太短的缺點能有所貢獻,對國內外研究者亦未嘗不是一個正面的指引。此外,本研究群以雙發光材料共混的方式成功開發出高亮度及色穩定度好的藍光及紅光OLED,以及透過奈米複合粒子與封裝膠混合,研發出於塑膠基板上的OLED的多層膜封裝方式,此法可大幅提高OLED的使用壽命。

 

6.        新穎材料用於光電應用(Optoelectronics R&D of Innovative materials

  本研究群是以電沉積(Electrodeposition; ED)的方式製作CuInSe2太陽電池屬於多元化合物太陽電池,然而隨著軟性電子的興起,意味著未來的電子元件都是必須能製作於軟性基板上,而本研究群率先成功的提出以ED方式將CIS薄膜製作於塑膠基板上,這個技術上的突破對於日後將CIS 薄膜製作的太陽能電池之相關元件與結構都可以製作於軟性基板上。此外本研究群研發各種電子傳輸層(ie.,Alq3BCPPBD等)對於有機C60/CuPc太陽能電池效率之影響,目前已發現電子傳輸層中的BCP 材料對提升光電轉換效率是最高並亦發表在國際知名期刊(Journal of Non-Crystalline Solids, Vol. 356, 2010, p. 2156)。

 

實驗室儀器設備:此表持續更新修正中。

儀 器 設 備 名 稱

設 備 說 明

四點探針薄膜電阻量測儀

260mm*210mm*125mm5Kg

分光轉換效率量測系統(EQE)

含量測暗室TEQ QE-3000、落地機櫃、SR鎖相放大

原子力顯微鏡(AFM)

XE-70,含控制器(Park System),光源產生器,控制電腦主機

紫外光/可見光/近紅外光譜儀

Hitachi U-3900

真空真鍍機

UKA95057

有機發光平面顯示器製程設備

如附件

物理氣相沉積系統

如附件

手套箱(Glove Box)

1000LX 750DX 750HmmAT-100

氧電漿清洗機(O2-plasma)

如附件

太陽能量測系統

Newpore 96000662458109466215

可見光分光光譜儀

Photo Research PR-655

金相顯微鏡數位CCD

200萬畫素,USB電腦連線軟體

有機退火爐

Thermal craft/TTL-1.5-0-12-1B

電子分析天平

HR-200,化學藥品或超微奈米材料之秤重

精密恆溫烤箱

烘乾、乾燥、預熱、試驗

高轉速離心機

利用離心的方法將奈米材料分離

化學減壓濃縮系統

合成高分子材料與染料等奈米材料之功能

超微控加熱攪拌器

攪拌奈米材料並提供精細溫控功能

超音波洗淨機

精密恆溫水槽系統

化學清洗工作台

具有超高去離子水且有防酸鹼抽風系統之清洗台

精密電子儀器備品儲藏櫃

HFB122,自我循環空調儲存化學藥品或精密器材之高功能

旋轉塗佈機

桌上型SS9-02A,具有氮氣及兩段轉速時間控制(0-10,000 rpm),精密塗佈薄膜之功能

微電腦型酸鹼度計

SP-2500(尺寸L220*W190*H70mm)

高溫爐

如附件

曝光機& UV細微觀測器

IM3 Microscope

 

實驗室成員

主持人:黃建榮

博士班學生:高家元、柯中喬、黃保勛。

碩士班學生:劉念萱、高秉詳。

畢業學生:博士(D)、碩士(M)、學士(C),資料持續更新修正中。


 

103級碩士(M)-陳育豪、黃保勛。

102級碩士(M)-林豐益、李育蓁。

102級學士(C)-巫俐瑩、葉 涵。

101級碩士(M)-曹耀仁。

101級學士(C)-楊苡蓉。

100級碩士(M)-柯中喬。

100級學士(C)-張御琦、黃慶俊。

099級碩士(M)-蔡稽竹、吳宗晉、吳梓瑜。

098級博士(D)-邱品翔。

098級碩士(M)-王宗昶。

096級碩士(M)-廖國鈐。

094級碩士(M)-蕭科祥、鄧灼輝。

092級碩士(M)-邱品翔、李靜純。

091級碩士(M)-賴銘佑、施文傑、邱志仁。


 

 

主要經歷

1.          國立高雄大學、應用物理學系、教授,2005至今。

2.          國立高雄大學、理學院院長,2007-2013

3.          國立高雄大學、總務長,2005-2007

4.          國立高雄大學、應用物理學系、副教授,2004-2005

5.          南台科技大學、電機工程系、教授,2003-2004

6.          南台科技大學、電機工程系、副教授,2001-2003

7.          和春技術學院、電子科、副教授,1998-2001

8.          和春工商專科學校、電子科、講師,1991-1998

9.          黎明工商專科學校、電子科、講師,1991-1991

10.      淡江大學、物理系、助教,1986-1989

 

榮譽獎項(近五年)

1.教育部99年度大學校院系所評鑑委員

2.受邀經濟部能源局98年度「染料敏化太陽電池產業化技術開發計畫」之採購評選委員 Apr. 10, 2010

3.受邀經濟部能源局98年度「固態熱電材料節電技術研究計畫」之採購評選委員 May 16, 2010

4.受邀經濟部技術處「強化企業前瞻研發能力計畫」之審查委員 Jun 11, 2010

5.98學年度國立成功大學光電所博士班口試委員Jun 19, 2010

6.98學年度國立中山大學電機系碩士班口試委員July 15, 2010

7.98學年度南台科技大學光電系碩士班口試委員July 20, 2010

8.98學年度義守大學電子系碩士班口試委員July 21, 2010

9.98學年度虎尾科技大學電子系碩士班口試委員July 23, 2010

10.  受邀高雄縣大樹鄉公所「高雄縣大樹鄉公所辦理8.12kWp太陽光電發電系統設置工程委託規劃設計監造服務」審查委員July 27, 2010

11.  受邀國防部軍備局中山科學院「微型慣性感測元件研究計畫(1/3)」之採購評選委員 Aug. 18, 2010

12.  受邀國防部軍備局中山科學院「雙端固定音叉式石英振盪器研製研究計畫(1/3)」之採購評選委員 Aug. 18, 2010

13.  受邀高雄市政府經濟發展局「大高雄太陽能光電應用產業策略研究計畫」審查委員 Aug. 26, 2010

14.  受邀國立中山大學「西子樓改善工程設計監造技術服務」採購評選委員 Oct. 8, 2010

15.  受邀國際研討會2010 International Conference on Optics and Photonics in TaiwanProgram Committee Member, Oct. 20, 2010

16.  受邀高雄市政府經濟發展局「國際綠能產業論壇暨博覽會」採購評選委員 Oct. 22, 2010

17.  受邀國立高雄第一科技大學「40kWp併聯型太陽能光電發電設備設置工程」採購評選審查委員Dec. 2, 2010

18.  受邀國立高雄第一科技大學「校重點發展特色計畫」補助申請審查委員Dec. 28, 2010

19.  受邀教育部99年度大學評鑑委員

20.  榮獲臺灣知識創新學會第一屆副理事長

21.  受邀國科會工程處計畫成果報導工程科技通訊” 110期,Feb. 2011, p. 82.

22.  教育部99學年度改名改制後訪視工作訪視委員,Mar. 14, 2011

23.  受邀經濟部技術處業界科專「鼓勵國外企業在台設立研發中心計畫」申請審查委員May 13, 2011

24.  經濟部技術處鼓勵中小企業開發新技術推動計畫(SBIR)審查委員(2011)

25.  教育部100年度全英語學位學制班別訪視委員,Jun. 13, 2011

26.  榮獲國科會99年度獎勵特殊優秀人才彈性薪資

27.  榮獲國科會100年度獎勵特殊優秀人才彈性薪資

28.  受邀教育部100年度技術學院評鑑委員

29.  榮獲臺灣知識創新學會”2011會士

30.  100年高屏地區學者與馬英九總統座談會

31.  榮任淡江大學高雄市校友會 理事

32.  榮任高雄市泰北文教促進協會 理事

33.  財團法人陳水來文教基金會  董事

34.  受邀擔任香港生產力促進局「低成本太陽能晶片在高增值及環境消費產品之潛在應用研討會」專題演講之Keynote speaker May 11, 2012

35.  榮獲國科會101年度獎勵特殊優秀人才彈性薪資

36.  榮獲2012年第三屆國際創新發明大會指導學生專題製作之優等論文獎

37.  受邀國際研討會”2012 International Conference on Information, Communication and Engineering (ICICE 2012)”Honorary Chairman, Fuzhou, Fujian, P.R. China Dec. 15-20, 2012

38.  經濟部能源局研究機構能源科技研究發展專案計畫技術審議委員(2013)

39.  Kan-Lin Chen, Chien-Jung Huang*, Zong-Jin Wu, Chih-Chieh Kang, Wen-Ray Chen and Teen-Hang Meen,榮獲2012 International Conference on Information, Communication and Engineering (ICICE 2012) 頒授<一等論文獎> Dec. 2012.

40.  受邀經濟部技術處法人科專「科發基金」申請審查委員Jan. 9, 2013

41.  經濟部技術處技術審查委員會委員(2013)

42.  經濟部技術處鼓勵中小企業開發新技術推動計畫(SBIR)審查委員(2013)

43.  經濟部技術處「歐盟多邊創新研發成員補助計畫」主審委員(2013)

44.  榮獲中國科會101年度獎勵特殊優秀人才彈性薪資

45.  受邀國立中山大學「102年度校園無障礙環境改善工程」採購評選審查委員Sep. 16, 2013

46.  受邀行政院農委會「遠洋魷釣LED節能燈具技術開發」之評審委員Oct. 8, 2013

47.  受邀國際研討會”2013 International Conference on Information, Communication and Engineering (ICICE 2013)”Honorary Chairman, Qingdao, Shandong, P.R. China, Oct. 26, 2013\

48.  受邀行政院海岸巡防署海岸巡防總局南部地區巡防局「103年度南沙太平島40KW太陽能光電設備設置」之評審委員Nov. 15, 2013

49.  榮獲中國電機工程學會高雄市分會傑出工程教授獎

50.  教育部101學年度技職教育辦理產學攜手合作計畫訪視委員

51.  榮獲中國科會102年度獎勵特殊優秀人才彈性薪資

52.  經濟部技術處技術審查委員會委員(2014)

53.  受邀經濟部技術處法人科專「科發基金」申請審查委員Dec. 20, 2013

54.  Jhong-Ciao Ke, Yeong-Her Wang, Chien-Jung Huang, Pao-Hsun Huang and Chih-Chieh Kang,榮獲2013 International Conference on Information, Communication and Engineering (ICICE 2013) 頒授<一等論文獎> Oct. 2013.

55.  Kan-Lin Chen, Fong-Yi Lin, Dei-Wei Chou, Wen-Ray Chen, Teen-Hang Meen , Chern- Hwa Chen and Chien-Jung Huang,榮獲2013 International Conference on Information, Communication and Engineering (ICICE 2013) 頒授<一等論文獎> Oct. 2013.

56.  Cheng-Chang Yu, Yu-Ting Hsu, Wen-How Lan, Ming-Chang Shih, Jin-Hua Hong, Kai-Feng Huang and Chien-Jung Huang,榮獲2013 International Conference on Information, Communication and Engineering (ICICE 2013) 頒授<一等論文獎> Oct. 2013.

57.  Teen-Hang Meen, Yu-Hao Chen, Wen-Ray Chen, Kan-Lin Chen,  Dei-Wei Chou and Chien-Jung Huang, Walter Water,榮獲2013 International Conference on Information, Communication and Engineering (ICICE 2013) 頒授<一等論文獎> Oct. 2013.

58.  受邀經濟部科技研究發展專案「業界開發產業技術計畫」之審查委員 Nov. 22, 2013

59.  受邀台南市政府水利局「103年台南市政府水利局移動式抽水機維護操作搶險及簡易抽水站維護操作第1標」之評審委員 Nov. 25, 2013

60.  受邀經濟部水利暑第五河川局「八掌溪水系水門維護、操作、管理委託技術服務」之評審委員 Nov. 26, 2013

61.  受邀經濟部科技研究發展專案「業界開發產業技術計畫」之審查委員 Nov. 27, 2013

62.  102學年度國立成功大學微電子所博士班口試委員 Nov. , 2013

63.  受邀擔任吳鳳科技大學通識教育中心「吳鳳講座」專題演講之主講人 Dec. 4, 2013

64.  受邀擔任國立高雄第一科技大學電資學院外審委員推薦小組會議委員 Dec. 23, 2013

65.  受邀擔任國科會能源科技審議委員(2013)

66.  經濟部技術處鼓勵中小企業開發新技術推動計畫(SBIR)審查委員(2014)

67.  經濟部工業局主導計畫專審會委員(2014)

68.  經濟部技術處學界、業界、法人、科發基金科專審查委員(2014)

69.  受邀擔任高雄市政府綠色產業中小企業創新育成中心企業進駐審查委員Mar. 12, 2014

70.  受邀擔任經濟部技術處出版『2014產業技術白皮書』審查委員

71.  受邀擔任「財團法人中華民國證券櫃檯買賣中心」之產業專家暨創新創意審查委員 May 2014

72.  受邀擔任「財團法人中華民國證券櫃檯買賣中心」之產業專家暨有價證券上櫃審議委員 Aug. 2014

73.  經濟部技術處鼓勵中小企業開發新技術推動計畫(SBIR)審查委員(2015)

74.  經濟部工業局主導計畫專審會委員(2015)

75.  受邀擔任科技部第二期能源國家型科技計畫『替代能源主軸中心』審查委員

76.  榮任中華競技疊杯運動推廣協會 高級顧問(2015)

77.  受邀擔任國立交通大學光電學院自我評鑑委員(20152016)