武東星 Dong-Sing Wuu

開發多功能鈍化結構修補缺陷 提升微型LED 顯示器效能

為降低材料缺陷對於深紫外光發光二極體發光的影響，本人提出一種無光罩式的磊晶方法，以重覆性高低V/III 族比與細部調控成長機制，在有機金屬化學沉積法 （MOCVD）磊晶InAlN 與AlN 兩種材料技術上持續精進，使用二十對超晶格結構（superlattice），不僅可提升氮化鋁磊晶層的結晶品質，並可將經表面蝕刻之缺陷密度由1.8×106 降低至1×105 cm-2。用此技術在發光波長為280 nm 發光二極體驗證，其內部量子效率（internal quantum efficiency） 可以具體提升近四倍（ 由 22.4% 提升至85%），促進國內產業對深紫外線發光二極體的商品化。

在微型發光二極體（micro light-emitting diode） 研究方面， 本人結合原子層沉積系統 （atomic layer deposition） 沉積之Al2O3 與電 漿輔助化學氣相沉積系統（plasma-enhanced chemical vapor deposition）沉積SiO2 薄膜作為鈍化層（passivation layer），成功製作出5 微米尺寸之微型發光二極體，在-10 V 的偏壓下，漏電流可降低為7.3×10-10 A，而外部量子效率在輸入電流為0.2 mA 時可提升42%，由此所開發之多功能鈍化結構來修補缺陷，能具體提升微型發光二極體顯示器效能，水準與國際同步。

同時本人也是全球最早提出在氧化鎵（Ga2O3） 材料中摻雜微量鋁（trace aluminum）可解決深紫外光感測器光響應度衰減（Responsivity Drop）現象，實驗成果證實係因薄膜內異質介面處存有內建電場協助光生電子傳輸，其外部電壓僅需5V，即可使光感測器光響度達到1.38 A/W。本人在2021 年進一步發表寬能隙氧化鎵新（ZnGa2O4）薄膜之特性，此材料具有 5.05 eV 的寬帶隙，其光電感測器的最佳性能如光響度可提升至3.01A/W @220 nm，在遠紫外光應用中比習知的氧化鎵材料更有優勢。

得獎感言

我是國立暨南國際大學校長、也是應用材料與光電工程系的教授，專長領域是半導體光源與顯示器、寬能隙材料與元件、感測器材料與元件，曾在中興大學材料系任教20 年，期間借調虎尾科技大學電機資訊學院首任院長、大葉大學第六、七任校長，技轉成果曾三度獲得國科會傑出技術移轉貢獻獎，2021 年獲聘為國立暨南國際大學校長。

因機緣而有機會在「學術研究」與「大學行政」這兩軌工作做調換，但很幸運的是對功能性材料與鍍膜的研究始終保持熱忱，尤其是能將學術發表轉化為產業應用與創收。在新的應用領域選對材料很重要，這與擔任大學行政工作的關鍵很類似，每位行政團隊的主管放在對的位置更重要，很高興這次能第二度獲得國科會傑出研究獎。