子計畫九：節能栽培與滅菌
主持人：武東星
團隊成員：林佳鋒、陳志銘、劉柏良
一、子計畫推動重點、成果與特色亮點
開發UV LED的材料與元件，並進一步優化元件發光效率，並解決電流擁擠效應，使元件發熱量減少。特色亮點如下: 開發紫外光發光二極體：紫外光光源可分成三個波段，UV-A LED(波長315-400 nm)常用於固化應用、防僞檢測，以及應用於光觸媒的空氣清淨器。UV-B和UV-C LED(分別為280-315 nm和100-280 nm)具有醫學光照治療應用、螢光分析和藥物研發。其中UV-C LED，又可稱為深紫外光LED (DUV-LED)更具能夠通過破壞微生物的DNA和RNA防止其繁殖，具有殺菌消毒功能之潛力。
(一)人才培育面向
人才培育方面，碩士應屆畢業人數超過預設值6人，博士生2人。年輕學者或博士生參與國際合作、交流、會議次數皆達預設KPI。兩位博士生辛古安(Anoop Kumar Singh)，葉博萊(Bharath Kumar Yadlapalli)博士生受此計畫資助，於109年12月14日參與永續農業創新發展中心聯合成果發表會，其中武東星教授指導辛古安(Anoop Singh) 博士生，更於今年發表SCI論文(Nanomaterials 2020, 10, 2208; doi:10.3390/nano10112208 )，獲得學中興大學術論文獎勵金15000元。
(二)學術研究面向
高品質Q1期刊論文達8篇及論文發表總數量達23篇，皆超過原訂之KPI。材料系武東星教授開發寬能隙之複雜氧化物氧化鋅鎵(ZnGa2O4; ZGO)材料，此具有優異的高溫化學穩定性，適合作為深紫外光感測器。。此文章刊登於國際頂尖期刊《Advanced Materials Interfaces》，被編輯選為內頁封面文章。
圖 (a)期刊內頁封面; (b)ZGO薄膜與基板介面之TEM圖; (c)光感測器元件; (d)光響應圖譜
因UVC-LED容易光衰退，因此開發與UVC光感測器，進一步監測UVC-LED之光衰退情形。開發寬能隙之複雜氧化物氧化鋅鎵(ZnGa2O4; ZGO)材料，此具有優異的高溫化學穩定性，適合作為深紫外光感測器。透過濺鍍製程製備ZGO感測器，並藉由不同的快速退火溫度，將薄膜品質提升至準單晶結構，使提升光響應之效果。
(三)產學合作面向
產學合作方面，武東星實驗室與光鋐科技公司具產學合作計畫1件，其主要針對開發微型LED元件，此計畫目前已轉移1案，包含5件專利，技轉金額達200萬。(四)國際鏈結面向
為強化台灣在精密工程領域之能見度及培育精密工程領域之人才，並配合教育部執行新南向計畫及強化與東協及南亞國家合作交流，來自台灣、香港、日本、馬來西亞、印度、新加坡、越南、泰國、冰島、英國、美國、俄羅斯、瑞典、巴基斯坦等國約200名學者以實體及視訊同步跨洲及跨時區出席了本次會議，第1屆國際精密工程研討會(ISPE 2020)暨第2屆國際工程技術研討會(ISET 2020) 於惠蓀林場盛大舉辦。會議主題涵蓋半導體元件技術、精密加工技術、光學設計技術、奈米製造技術、薄膜太陽能電池技術、自動控制技術、計算模擬與材料設計、生物醫學工程、生物技術及人工智慧等新興領域，部分技術與UVLED永續農業技術息息相關。會議由武東星終身特聘教授，分享新一代微型LED的最新研究成果拉開序幕。新聞連結((中央社訊息服務20201118 12:07:32)): https://www.cna.com.tw/postwrite/Detail/283270.aspx#.X-BoiVUzaHt
大合影
(五)研究貢獻面向
透過專利技術轉移，可有效提升產業界專利佈局，從磊晶堆疊結構之關鍵專利到優化技術之技術專利，皆可有效的提升產業技術及鞏固專利佈局。磊晶元件的製作方法，即是半導體元件之結構分布，從基板、磊晶層到電極分層，還有結構外型，皆在此專利範圍內。無電極遮光的發光二極體及其製作方法，此專利將電極做在第一層磊晶層延伸區域上，使得不遮到發光區域，提升發光效果。垂直導通結構發光二極體的製作方法及其製品，則是一新型之LED元件結構，包含一分離基板之創新技術。固態發光結構的製造方法，此專利是發光二極體之結構專利，對於發展UV-LED有重大之影響。(六)其他效益
積極爭取科技部計畫，今年有3件科技部計畫，分別是“高阻氣包覆型量子點開發與在全彩微型發光二極體顯示器之異質整合研究” ， “氧化鎵鋅尖晶石材料之薄膜成長調控與元件探索應用”及“高效率低漏電微型發光二極體晶粒之設計與製作”。第三件計畫已接近尾聲，因此今年將積極爭取新的科技部計畫，填補未來之第三件計畫空缺。武東星教授2018年被選為國際光電工程學會會士，肯定他在光電材料和元件工藝領域的突出貢獻，近3年我國首位獲此殊榮的科學家。2019年榮獲新加坡國際薄膜學會會士 (Fellow of Thin Films Society, 2019)，2020年更獲得瑞典國際先進材料學會會士 (2020 IAAM Fellow)。
圖. 2020研究成果海報(子計畫9)
