[創意][電機] 成大劉文超教授研究團隊「高電流擴散效率氮化鎵發光二極體」勇奪美國匹茲堡國際發明展金牌

[創意][電機] 成大劉文超教授研究團隊「高電流擴散效率氮化鎵發光二極體」勇奪美國匹茲堡國際發明展金牌（英文版）

《成功大學研發快訊》（2011/07/29 [sic.]）成功大學電機系劉文超教授研究團隊發明省電節能「高電流擴散效率氮化鎵發光二極體」勇奪2011美國匹茲堡國際發明展（The Invention & New Product Exposition簡稱INPEX) 設計類金牌，該高電流發光二極體比起傳統的LED燈發光時間超過50%，省電節能效率非常高。

這個研究團隊包括成功大學兩位電機系暨微電子所特聘教授劉文超老師和許渭州老師，還有三位博、碩士班研究生劉亦浚、許啟祥、劉建凱，共5個人，經過一年多的辛苦研究與實驗，終於獲得令人驕傲的成果。

「高電流擴散效率氮化鎵發光二極體」發明的創意來自博士班3年級學生劉亦浚，他說氮化鎵（GaN） LED發光二極體，具有體積小、壽命長、操作反應速度快、可靠度高、省電、不易破損，應用範圍廣且無熱輻射及水銀有毒物質汙染等優點。傳統水平式發光二極體的缺點是常會有電流擁擠現象，導致發光時效短，他則改變結構，加上一層「p-n能障結構層」，藉以改善電流橫向擴散效率，並且抑制了寄生電阻效應，使得發光二極體內部電流更為均勻，並且延長發光時間。

劉亦浚用同樣的市售鎳氫電池，分別外接上傳統 LED和他設計的高電流擴散型發光二極體模組，發現傳統的LED模組在使用280分鐘以後，即將電池的電量用罄, 輸出光明顯衰竭；但是他的「高電流擴散型發光二極體」模組則可以使用到420分鐘，整整多了140分鐘，比傳統的LED模組多作用一半的時間，節省的效能非常高。

本發明發光二極體元件優點是體積非常小，只有520 × 250 μm2。同時操作電壓小（小於3.1 V），光電轉換效率高，具有省電、節能減碳之優勢。可運用在手提電腦、手機及其按鍵之背光模組，也可運用於指示照明燈、戶外省電大型看板等。

劉文超教授表示，這個作品得獎之後立即有廠商詢問技轉相關問題，而且也已經申請專利，商品化的可能性很高。

劉文超帶領的「高速元件實驗室」迭有創意和傑作，在全世界公認之三大發明展：德國紐倫堡、瑞士日內瓦、美國匹茲堡都曾榮獲金牌獎；其中「半導體電晶體式氫氣感測器」奪得2010瑞士日內瓦國際發明展金牌；「場效電晶體式氫氣感測器」、「異質結構場效電晶體的製造方法」則在2010德國紐倫堡發明展大專組奪得兩面金牌獎。


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成功大學研發快訊 2011/07/29 [sic.]

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