- 有機發光二極體 （Organic Light-Emitting Diodes） 2009/09/15
有機發光二極體 （Organic Light-Emitting Diodes）
國立彰化師範大學光電科技研究所張淑貞碩士生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯有機發光二極體(organic light-emitting diodes, OLED)中最簡單的構造就是將發光層(即有機材料)夾在兩個電極之間，像三明治形狀，而基板為與發光機制無關的玻璃，是用來當支撐的。此結構與發光二極體(Light-Emitting Diode, LED)的結構很像，LED一般結構為陽極n型半導體、活性層、p型半導體陰極。
Continue reading →- 半導體概念與能帶（Semiconductor Concepts and Energy Bands） 2009/09/15
半導體概念與能帶（Semiconductor Concepts and Energy Bands）
國立彰化師範大學光電科技研究所張淑貞碩士生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯在半導體晶格中，電子的能量跟金屬有明顯的不同。以矽為例子，由於矽原子之間以價電子方式鍵結，在相鄰的矽原子之間，彼此價電子互相作用之下，導致晶體中電子能量會分裂成兩個可以明顯區分的能帶，此即所謂的價電帶和導電帶，此兩個能帶的間隙即為能帶間隙，由於在能帶間隙中電子的存在是不被容許的，此代表著在晶體中禁止的電子能量。
而價電帶代表晶體中兩個互相鍵結原子的電子波函數，佔據這些波函數的電子我們稱他為價電子。在絕對零度時，所有的鍵結都被價電子佔據，所以在價電帶中所有的電子能階都會被這些電子填滿。 當電子處於導電帶中的時候，電子可以在晶體中自由的移動，同時也會對電場做出回應，所以在周圍會有很多空的能階。而電子可以容易的從電場中得到能量，進而能躍遷到比較高的能階裡。因為只有在導電帶裡才有空的能態，所以想要將價電帶中的電子激發到導電帶中需要能量，此能量須大於等於能帶間隙。 當電子獲得足夠能量可以克服能帶間隙時，電子就會躍遷到導電帶中，所以在導電帶中會產生一個自由的電子，則在價電帶中會遺失一個電子即為電洞。
在導電帶中的自由電子，可以在晶體中自由的移動，所以外加電場的時候，會產生導電的情形。由於帶負電的電荷從晶體電中性區域脫離出，即會造成在價電帶中生成一個帶正電荷的電洞。 而從近代物理的原子中，我們可知能量被量子化，並且具有特定不連續值，例如鋰原子有兩個電子位於1s殼層和一個電子位於2s殼層。 此相同的概念我們可應用到數個原子中分子的電子能量，同理電子的能量是呈量子化的。因此將多到1023個緊密排列大小的鋰原子聚集在一起以形成金屬，會因為原子間的作用力生成電子能帶。而2s能階會分裂成1023個緊密排列的能階，此會有效的形成一個能帶，即命名為2s能帶。同理，其他較高的能階也會形成能帶，而這些能帶彼此會互相重疊而形成代表金屬能帶結構的連續能帶。由於鋰原子的2s能階為半填滿的，這是因為2s次殼層需要兩個電子才能填滿，所以這意謂著如果晶體中的2s能階也是半填滿的話，此金屬即具有半填滿能帶的特性。
參考資料：光電子學與光子學-原理與應用
- 2008光學元件產業回顧（Review of 2008 Optical-Components Markets） 2009/09/15
2008光學元件產業回顧（Review of 2008 Optical-Components Markets）
台中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯2008年全球光學元件市場，在前3季仍延續2007年的10%成長率，主要是因為照像手機與數位相機的貢獻。但第4季因全球性的金融大海嘯，造成成長率急速下降至4.6%，因此全(2008)年產值為146億美金(2007年為139.7億美金)。
Continue reading →- 磁阻（Magnetoresistance, MR） 2009/09/15
磁阻（Magnetoresistance, MR）
國立彰化師範大學物理所陳建淼研究生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯磁阻(Magnetoresistance, MR)可以與電阻做聯想，電流傾向於往電阻較小的線路流動；相同地，磁通量也會傾向於往磁阻較小的線路流動，又可稱磁力電阻效應(magnetoresistance effect)，1851年Thomsong首先發現此一效應。這是指在材料的電阻在外加磁場下對電傳輸特性影響之現象。 Continue reading →
- 磁性物質 2009/09/15
磁性物質 (Magnetic Materials)
國立彰化師範大學物理所陳建淼研究生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯A. 磁性的起因
科學史中，磁性是最老的現象之一。據說在西元前數世紀，就已發現磁鐵石(magnetite or lodestone)為天然的磁鐵；在第二世紀，發現有指南針，並運用在航海用；而在科學上的研究首自十六世紀的吉伯(W. Gilbert) 研究地磁、磁感應等…。 十八世紀末到十九世紀，可謂研究電學及磁學最有成果的時期。庫侖定律、安培定律，必歐-沙伐((Biot-Savart)定律、法拉第定律…皆是在此一時期。 十九世紀末，居里(P. Curie)提出居禮抗磁與順磁定律。不過也是到了1928 年，量子力學的建立，才真正完美詮釋了磁學理論。 簡單來說，磁是物質間相互吸引或排斥的一種物理現象。 從巨觀的觀點來看，馬克士威方程式(Maxwell’s equations)描述了磁場的起因。
- 垂直排列液晶盒 2009/09/15
垂直排列液晶盒 (Vertical Alignment Cell，VA Cell)
國立彰化師範大學光電所賴柏仲碩士生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯將介電異向性為負(Δε＜0)的向列型液晶夾於兩面透明電極機板間，並將兩邊基板做垂直配向處理，使全部液晶分子的長軸垂直於兩基板面，並列成垂方向排列的液晶分子。 向列型液晶與光學一軸性結晶具有相同的光學異向性，其光軸與液晶分子的長軸相一致。 Continue reading →
- 背光模組（Backlight Module） 2009/09/15
背光模組（Backlight Module）
國立彰化師範大學光電所賴柏仲碩士生/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯一個液晶面板的內部結構除了液晶盒本身之外，還有偏光板、TFT開口率及彩色濾光片(color filter)等皆會吸收光而對光的透射率有所影響，所以為了增加對光的利用率及均勻度，液晶面板利用如導光板、擴散片等的裝置構成一個背光模組，以提高液晶面板對光源的利用率。在此我們將對背光模組做一個概要之介紹。
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穿隧式磁阻（Tunneling Magnetoresistance, TMR）
國立彰化師範大學物理所研究生陳建淼/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯A. TMR簡介 目前構成MRAM的最基本單元磁性穿隧結(Magnetic tunneling junction,MTJ)，穿隧式磁阻與巨磁阻的差異是將中間的間隔層由金屬改為一絕緣層，但其產生磁阻變化的機制大不相同。穿隧式磁阻元件，顧名思義便是透過穿隧效應(tunneling effect)使其得以運作，而產生穿隧效應最基本的單元就是一般所謂的磁性穿隧結(Magnetic tunneling junction ,MTJ)。 Continue reading →
- 半導體概念與能帶（Semiconductor Concepts and Energy Bands） 2009/09/15