陳國平 Kuo-Ping Chen

開發氮化矽超穎介面 助力次世代顯示技術發展

本團隊從 2016 年開始開發超穎介面應用於彩色像素以及可調變的光學元件上，過往的超穎介面主要是以金屬為主，因此會有比較大的光學損耗，較不利於產業應用。在 2020 年的研究中，本團隊進一步利用高透明度的氮化矽搭配光波導來形成超穎介面的微型化彩色像素，單一像素解析度可達 2.5微米。該技術具有與 CMOS 製程相容的優勢，可以有機會與臺灣的半導體產業或矽光子產業進行合作開發，對於臺灣目前正在大力發展的 micro-LED 或是頭戴式顯示裝置 (AR/VR) 也具有潛在影響力。

本研究首度實現了氮化矽超穎介面彩色像素，可以在光譜中產生單個共振峰並具有高飽和度的顏色。除了一般反射模式的應用之外，本研究也是第一次展示：當考慮陣列結構的長距離偶極相互作用時，在側向入射時能夠發生的 high Q 的共振。再者，能夠通過波導元件在側向光入射時展示鮮豔的色彩，因此可以將此超穎介面的應用擴展到頭戴式顯示器、光達、和導波照明等技術。

相信本團隊的研究成果，未來可以對於奈米光電的發展提供具體貢獻，建立半導體製程與奈米光學於積體光學系統的開發應用橋梁，並且開啟新的應用方向，有助於臺灣現今光電科技的發展。透過此一研究專案，所有參與學生也將會受到很好的訓練，並於凝態物理與光電元件開發上得到很好的研究經驗。