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課程名稱 |
諾貝爾講座固態照明專題
Nobel Laureate Lectures on Solid-State Lighting |
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開課學期 |
105-2 |
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授課對象 |
電機資訊學院 光電工程學研究所 |
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授課教師 |
吳育任 |
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課號 |
OE5062 |
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課程識別碼 |
941 U0620 |
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班次 |
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學分 |
1.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期三7,8,9(14:20~17:20) |
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上課地點 |
電二106 |
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備註 |
與中村修二合開
總人數上限：100人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1052OE5062_xx |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
中村修二教授被譽為藍光LED之父，是2014年諾貝爾物理學獎桂冠得主。臺灣大學本著推廣科學教育與服務社會的精神，特邀現任職於美國加州大學聖塔芭芭拉校區中村教授，同意來台於2017年3月、就LED和LASER DIODE等題目、合開設諾貝爾講座專題，和光電所教授、共同就相關主題進行授課，授課內容如下:
本課程講述當前固態照明與發光二極體(LED)之技術發展，包含基礎理論與實際應用。
1. Review the historical development of LEDs
2. Understand working mechanism of a LED
3. Introduction of MOCVD growth mechanism
4. White LEDs
5. LED fabrication and application in commercial area
6. Understand how LED is used for solid state lighting
7. Review of illumination requirement
8. Adoption solid state lighting in general illumination
9. Laser diode design and applications
第1週 2/22 Introduction of LEDs 晶元光電代表演講 陳守龍 1. 國際LED產業介紹 2. 台灣LED產業介紹 3. 主流應用趨勢 -照明與背光 4. 新興應用趨勢 –植照、IR 5. LED not only LED- Laser and LED顯示技術
第2週 3/01 工研院 電光所朱慕道組長 題目: 智慧照明技術發展趨勢
第3週 3/08 Play nitride 李允立執行長
第4週 3/15 吳育任教授/黃建璋教授 Nitride MQW LED 原理 / MOCVD 技術
第5週 3/22 諾貝爾獎得主 中村修二教授 50 Years of Nitride Optoelectronics (LEDs and Laser Diodes)
第6週 3/23 諾貝爾獎得主 中村修二教授 Latest and Future Prospects of Nitride Optoelectronics (LEDs and Laser Diodes)
第7周 3/29 總結以及討論
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課程目標 |
發光二極體在1960年被發明後，因為其利用電流換取光子的特性，輕薄短小，以及理論上接近100%的量子轉換效率下，很快地在不少領域被用來做為顯示的用途。而在發光二極體的發明後，以其為基礎的雷射二極體也很快地接著被發明，快速的改善我們的日常生活用途，例如光通訊，儲存，醫療，工業切割，甚至於國防工業等。但是在紅光LED問世後三十年裏，藍光LED仍然無法問世，所以一直限制LED 在全色彩顯示、白光照明等領域的應用。由於藍光能量較高，色彩可輕易地以螢光粉、量子點等材料作轉換，但是低能量的紅光卻無法很有效率的轉換為綠光或藍光。因此藍光LED一直是科學家努力解決問題的關鍵，這問題在1990年代，由三位日本學者、中村修二（Shuji Nakamura）、日本學者赤崎勇（Isamu Akasaki）、天野浩（Hiroshi Amano）、找出製造p 型氮化鎵半導體關鍵問題而解決。爾後，隨著氮化銦鎵的成長，雙異質結構LED，以及氮化銦鎵量子井的提出，藍光LED的亮度不停的提升，以藍光LED+磷光粉為主的白光照明方案迅速地進入我們日常生活，大大的減低我們的能源需求，而三位教授也在2014年共同分享諾貝爾獎的榮耀。
除了固態照明的需求、在下一世代、發光二極體照明與無線光通訊技術的融合，是人類面臨節能減碳的新世紀來臨之際，一個革命性的發明與嶄新的挑戰。最近，兼具照明與通訊用途的氮化鎵發光二極體Light-Fidelity (LiFi)技術在經由Haas教授引介之後，短短幾年間立即成為自由空間照明與通訊兩用系統的關鍵性光源。另一方面，氮化鎵(GaN)發光二極體(LED)在自動載具的前後燈照明，與車用可見光通訊應用市場滲透率也將逐年增長。尤其在未來無人駕駛自動載具的開發與成熟推廣方面，發光二極體照明與雷射二極體光測距與通訊傳感技術也於近期被評估與應用，特別是因為使用高調變頻寬的氮化鎵藍光雷射所能提升的高影像解析深度，以及其未來與氮化鎵電晶體的單晶化製程相容性，將使得成像感測速度較之使用矽電晶體驅動之相同模組有一個數量及以上提升的優勢，藉以作為避免碰撞和盲點檢測系統與優化成像速度和影像深度對比，已經成為下一世代無人駕駛自動載具中非常令人振奮的關鍵技術。
因此、這個課程目標，在讓學生了解這重要領域的發現過程、LED相關領域的現況、以及未來的發展方向，藉由大師級的教授，分享成功的歷程和經驗，並由目前業界的領導者，分享產業現況和展望、最後由教授，就未來正在發展的前端技術做分析，深入淺出的介紹給學生。
中村修二被譽為藍光LED之父，是2014年諾貝爾物理學獎桂冠得主。臺灣大學本著推廣科學教育與服務社會的精神，特邀現任職於美國加州大學聖塔芭芭拉校區中村教授，同意來台於2017年3月、就LED和LASER DIODE等題目、合開諾貝爾講座專題，和光電所教授、共同就相關主題進行授課，授課內容大綱所示。
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課程要求 |
出席 期末心得報告 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
待補 |
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參考書目 |
待補 |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
出席率 |
70% |
7次上課 需有5次出席可得96分 少於5次每次扣15分 |
2. |
期末心得報告 |
20% |
超過兩頁以上LED相關心得報告，達此要求得基本分80分 |
3. |
課堂問問題 |
10% |
問問題可得此分數 |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
2/22 |
Introduction of LEDs
晶元光電代表演講 陳守龍
1. 國際LED產業介紹
2. 台灣LED產業介紹
3. 主流應用趨勢 -照明與背光
4. 新興應用趨勢 –植照、IR
5. LED not only LED- Laser and LED顯示技術
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第2週 |
3/01 |
工研院 電光所朱慕道組長
題目: 智慧照明技術發展趨勢 |
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第3週 |
3/08 |
Play nitride
李允立執行長 |
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第4週 |
3/15 |
吳育任教授/黃建璋教授
Nitride MQW LED 原理 / MOCVD 技術 |
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第5週 |
3/22 |
諾貝爾獎得主 中村修二教授
50 Years of Nitride Optoelectronics (LEDs and Laser Diodes) |
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第6週 |
3/23 |
諾貝爾獎得主 中村修二教授
Latest and Future Prospects of Nitride Optoelectronics (LEDs and Laser Diodes) |
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第7週 |
3/29 |
李君浩教授 OLED 介紹
吳育任 教授 總結 |