國研院平台亮點成果獎 曾銘綸掄元

國研院研發服務平台頂尖科研成果徵選,今年特優獎由陽明交大電子所助理教授曾銘綸暨研究團隊,使用半導體中心超穎透鏡結構製程平台,以半導體超穎介面與矽光子、紫外光電與生醫檢測應用獲獎,抱走獎金30萬元。圖左起為特優獎得主曾銘綸、國研院院長蔡宏營與半導體中心主任侯拓宏。圖 / 國研院提供

超穎透鏡製程平台 助攻特優成果

國研院研發服務平台頂尖科研成果徵選,今年特優獎由陽明交大電子所助理教授曾銘綸暨研究團隊,使用半導體中心的超穎透鏡結構製程平台,以半導體超穎介面與矽光子、紫外光電與生醫檢測應用獲獎,抱走獎金30萬元。

曾銘綸團隊研究證實矽在深紫外光(DUV)照射下,會展現出表面極化子效應(surface polariton),大幅增強光與物質間的交互作用,是開發新一代紫外光譜檢測晶片的理想材料,可以提供前瞻奈米材料檢測分析與生醫檢測的潛在應用。

另團隊開發的深紫外光氮化鋁超穎透鏡可以解析細微結構,與日本東京大學合作,使用深紫外超快雷射製造出矽微奈米結構,證實氮化鋁超穎透鏡在深紫外光電與工業應用潛力;開發可用於寬頻生醫檢測的鍺奈米光子晶片,已廣泛用在生醫光譜與光電元件,且因這項晶片製程與半導體標準製程兼容,因此具有大量生產潛力。

7中心4任務 出全球競爭力成果

國研院院長蔡宏營指出,國研院肩負建構研發平台、支援學術研究、推動前瞻科技與培育科技人才4大任務,目標在促成科學創新與技術突破。轄下7個研究中心除建置國內大學難以單獨購置的貴重軟硬體設施,同時搭配專業人才與技術,設立不同研發服務平台以助學研界研發尖端科技。

隨著科學進步,新科技研究日益複雜困難,前瞻科研要靠團隊合作與先進軟硬體設備做支撐,這些正是國研院建立各種研發服務平台的強項。這次藉由頒發研發服務平台亮點成果獎,鼓勵學研界踴躍與國研院合作,使這些以國家力量建構的研發服務平台,能持續產出具全球競爭力的研發成果。

周中哲包淳偉李昇憲張泰榕 優等

除特優獎,今年獲得優等獎的團隊共有4支,由臺大土木系特聘教授周中哲、中研院應科中心研究員包淳偉、清大奈米工程與微系統研究所清華講座教授李昇憲以及成大物理學系教授張泰榕獲得。

周中哲團隊用國震中心地震平台開發鋼結構先進抗震技術與應用。團隊開發出用鋼取代挫屈束制斜撐中會用到的混凝土,使建物在震後可快速檢測處理;因鋼骨構件可重複用故為環保永續抗震技術;鑑於地震很難全尺寸實驗,用電腦模擬搭配結構元件將實驗數據即時傳回電腦模型,以獲取地震時建築結構的真實行為。

包淳偉團隊用國網中心台灣杉二號AI超級電腦,結合機器學習與材料模擬,解構複雜化學材料的結構秘密。其中,高熵合金是近年極受重視的新穎材料,然其化學組成及其相應微結構極複雜。團隊以理論模擬結合實驗結果,成功破解鈷鎳鉿鈦鋯高熵合金的原子結構,成果刊登於自然(Nature)期刊。

另訓練出能高效還原量子化學計算結果的機器學習模型,進行大尺度機械性質模擬,首度發現該合金獨特的機械性能與微觀結構的關聯性,刊登於自然通訊(Nature Communications)期刊,為將來高性能計算開發新穎複雜材料提供全新方向。

國研院研發服務平台亮點成果獎得主大合照。圖 / 國研院提供

李昇憲團隊用半導體中心的CMOS-MEMS1晶片設計與下線製作服務,開發共振式電容換能器平台與雙間隙CMUT2陣列。團隊獨家技術用於電容微機電超音波換能器製造,首創高效超音波輸出與高接收靈敏度雙間隙CMUT-on-CMOS,獲IEEE IEDM 2024 Highlighted Paper與期刊Nature Electronics專題報導;整合CMUT與介面電路打造的超音波單晶片系統,可以打造體積小、價格低的超音波探頭,期透過產學合作,開發家用、攜帶型超音波檢測工具。

張泰榕團隊用國網中心台灣杉三號超級電腦,開發新穎拓樸材料預測。團隊研究橫跨拓撲材料、量子異常霍爾效應、非線性電性、反鐵磁二極體與自旋閥等新型量子態,多篇論文刊登頂級期刊,包括:科學、自然通訊、自然電子、物理評論B、今日材料與物理等,展現團隊在計算凝態物理與材料科學的理論能力,且具備對新奇量子現象提出模型與預測能力,有利扎根未來化學與生醫材料系統中的拓撲電子設計、智慧感測應用;部分工作以實驗驗證材料設計的可行性,也顯示具備實用化潛力。

劉建良崔容滿李奕霈林傳堯 佳作

今年獲得佳作的4支科研團隊分別為陽明交大的工管系教授劉建良團隊、光電所教授崔容滿團隊均用國網中心台灣杉二號AI超級電腦,分別開發出高速運算平台的深度學習多重應用,進行動態排程、智慧醫療與再生能源預測以及透過融合理論建模與實驗創新,推動新興燃料電池技術的發展。

臺大化工系副教授李奕霈、中研院環境變遷研究中心研究員林傳堯兩團隊,同樣用國網中心台灣杉三號超級電腦,前者開發出結合量子化學與人工智能技術推動材料與化學設計的創新突破;後者則開發出高解析空氣品質預報與診斷模式的發展與應用。

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  1. CMOS-MEMS:將微機電系統(MEMS)與IC(目前互補式金屬氧化半導體CMOS是製作IC最主要的技術)整合於同一晶片上。
  2. 電容式微機電超音波換能器(CMUT)是一種基於電容微機電系統技術的超音波探頭,能將電能轉為超音波,或將聲波轉換為電訊號。

 

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