張亞中 Yia-Chung Chang

研究二維材料極化子理論 利用光譜探測電子結構

近年來，本人專注於開發異質結構器件光電特性的多尺度（奈米—幾十微米）計算方法。目的是利用計算來幫助理解低維材料和相關光電器件中的複雜的多體物理現象。本人與法國國家科學研究中心的 M. Combescot 教授合作，構建了複合量子粒子的多體理論。對於不同載子濃度下的半導體量子阱及二維過渡金屬二鹵化物（TMD）材料中的光激發譜進行了詳細的理論研究。基於上述研究，本人近4 年與加州大學河濱分校物理系的Joshua Lui （呂振鴻）教授密切合作，在二維TMD 材料中激子—極化費米海相關的領域研究有許多重大突破。

在應用研究方面，本人最近開發一種結合重要物理機制的高效且嚴格的格林函數方法來計算 ZnO 微米球和微米柱的光致發光影像及光譜，並且針對ZnO 微米球和微米柱共振腔的迴廊壁模態（WGM）相關螢光譜進行實驗測量。通過水熱法製備各種尺寸的 ZnO 微米球和微米柱，我們的顯真模擬方法所獲得的螢光譜線與實驗觀察到的微米球中數十個 WGM 峰的譜線形狀幾乎完全符合。此方法可用來設計最佳化之共振腔，對於新穎量子光電器件的開發有極大幫助。

本人發展出的高效率模擬軟體，利用格林函數法來計算電磁波散射，可在半導體元件製程中即時檢測多層膜上層三維結構之精確尺寸。此軟體對半導體奈米元件之製造，極有幫助，且經由實驗研究各種奈米顆粒在不同基板上的分佈。結合此模擬軟體，可以定量檢測其尺寸及分佈。我們亦發展出突破繞射極限的高解析度顯微橢偏儀。這些研究可促進經濟、社會及民生之福祉。

得獎感言

自從大學時期，我對基礎物理及應用科學研究便產生了濃厚的興趣，完成博士學位後對於科學研究更是樂此不疲。我很榮幸今年能獲頒國科會傑出研究獎，對我而言這是莫大的鼓勵。回想我這一生致力於研究工作已有40 多年，從來沒有厭倦的感覺。我想這就是鑽研科學、探索真理讓人著迷的地方。

我雖然在去年底從中研院退休，但是對於科學研究的熱忱並未減少。我很慶幸在退休後仍然能夠以中研院應科中心兼任研究員及成大物理系兼任教授的身分，繼續享受作研究的樂趣。藉著不斷與優秀的年輕學者們合作，彼此交流學習，也讓自己的生命保持著活力。我對於未來還有許多憧憬，還有不少值得我去探索的科學問題。