本屆會士簡歷

 

fellow 2018

   士:林麗瓊 教授

出生年份:西元1959年

講  題:點碳成金: 奈米碳材料以及二維新穎材料於二氧化碳還原太陽能燃料之應用

服務單位:國立台灣大學凝態科學研究中心

學  歷:

  • 博士, 美國哈佛大學, 應用物理 1989/08

  • 學士, 國立台灣大學, 物理系   1981/ 07

 

 

 簡  述

 林麗瓊於1989年在哈佛大學獲得博士學位之後,受聘於美國奇異公司研發總部從事開發高效能引擎與節能環保新發光材料之研究,1994年回台受聘於台大凝態中心主持尖端材料實驗室。林博士的研究領域大多在半導體、光電與能源材料,並著重於利用先進薄膜技術來合成新穎材料與奈米結構,探討其成長機制、微結構與各種物理化學性質的關係,以開發其應用潛能。於奈米結構上,林博士擅長於低維度結構特別是奈米線、奈米尖錐、奈米碳材料等。於節能光電與永續能源領域之基礎與應用研究上,無論是奈米光導元件、燃料電池、太陽能燃料或太陽能電池,林博士擅長於開發碳基之奈米材料與基於物產資源較豐富元素之新穎材料,著重綠色及環保原則,設計暨合成高功能複合式低維結構,使其在催化、光電與量子等基本效應上展現新奇特性並利於永續應用。

 

學術獎勵

 

  • 1983年Engineer of the Year, Leonardo da Vinci Award ( Rockwell International )
  • 1992年教育部教學特優獎
  • 1992--1999年國科會傑出研究獎 (三次)
  • 1999年起國科會特約研究員
  • 2000年國際電機電子工程學會會士(IEEE Fellow)
  • 2000年中國工程師學會傑出工程教授獎
  • 2000-2003年傑出人才發展基金會、傑出人才講座
  • 2004年教育部學術獎

 

 

 

學術領導成果及服務貢獻

(1) 奈米線與奈米豆莢:

 林博士團隊自第一篇以化學氣相沈積法成長氮化鎵奈米線發表後(JACS 2001),在光電半導體奈米線開啟了廣泛而深入的研究,林麗瓊並受邀於全球第一本以奈米線為主題的專書中主筆一篇回顧論文(2003)。以氮化物為例,一維奈米結構具有更優於一般磊晶薄膜之發光特性,其光致導電感應係數超越磊晶薄膜五個數量級,由載子動態測量亦發現其載子生命週期超長,兼具學術前瞻性與應用價值。林博士團隊並首創”微反應器”設計,利用電漿增強化學氣相沉積法製作零維與一維複合式奈米線-“奈米豆莢”(Nature Materials 2006),其中奈米線是二氧化矽等介電材料,包覆之零維結構則是金奈米顆粒。利用金奈米顆粒在綠光波段有很強的表面電漿共振現象,原本幾乎絕緣的奈米線在綠光照射下其光導大幅度提高,成為具有波長選擇性之光奈米開關。此“奈米豆莢”之合成技術領先全球。

 (2) 矽奈米尖錐陣列:

 林博士實驗室首創利用電子迴旋共振電漿產生奈米晶粒覆蓋於基板上,同步進行自遮蔽式蝕刻,形成超高密度奈米尖錐陣列;此研究獲得美國及中華民國專利各一項。相較於一般蝕刻技術,此法以單一步驟即可形成奈米尖錐,其密度可提高至少兩個數量級,不但能做出目前全球最大面積的抗反射結構,並有其普遍性,矽晶片之外亦適用於其他半導體、絕緣體與金屬基板。此奈米尖錐陣列乃具蛾眼效應之仿生奈米結構,有寬波域與廣視角抗反射的特性,可以有效抑制各種波長的反射光(從紫外光、可見光、紅外光到兆赫波),並能抑制入射角高達~70度的反射光(Nature Nanotechnology 2007)。本研究於2008年3月應邀於Nature Publishing Group-Asia Materials創刊號重點報導,是台灣首度受邀專訪研究。奈米尖錐應用範圍很廣,除上述抗反射還有場發射顯示器與光電元件、掃瞄式探針、分子檢測、太陽能電池與電化學燃料電池等等,學術價值與應用潛力都非常優越。

 (3)奈米碳管、石墨烯與相關複合系統於低碳氫能源之應用:

 林博士實驗室以微波電漿化學氣相沈積成長奈米碳管陣列之技術已相當純熟,且在碳管上佈上奈米金屬,其催化現象及質子與電子之傳導特性都相當優異,有利電化學能源應用。林博士實驗室並首創直接成長陣列式石墨烯牆,因具有高密度之牆沿提供更多反應介面,加上其特有之應力效應活性大為提高,於燃料電池與感測應用潛力很高,已獲美國及中華民國專利各一項。如何打開石墨烯的能距是當今重要的研究課題,林博士團隊開發出硼與氮共滲雜之三元石墨烯,其能距可提高至600 meV。針對奈米碳材之參雜對其光電與電化學特性之影響,林麗瓊受邀撰寫回顧論文(Progress in Materials Science 2013),此為材料領域權威性回顧期刊。此外,林博士亦致力開發非貴重金屬之環大錯合物來作為新一代燃料電池之觸媒電極,該團隊發現維他命B12(其核心結構屬環大錯合物)燒結後具有優越的氧化還原反應,此前瞻研究受到相當多的國際注意,在Materials Today與Chemistry World上皆有重點報導。最近林博士團隊更以氧化石墨烯和其相關二維材料及奈米複合結構成功製作出高效能之光觸媒,能於可見光照射下將二氧化碳還原成低碳氫燃料,一石兩鳥解決能源與環境問題。值得一提的是林博士團隊以水熱法製備碳參雜之二硫化錫之奈米結構,其太陽能燃料(Solar Fuels)之量子效益可達0.7%,是目前文獻報導中,二氧化碳還原效率最高的半導體光觸媒(Nature Communication 2018)。

 

 研究成果統計:

 林麗瓊博士之研究著作質量並重,已發表之SCI論文超過390篇,被引用次數超過13,300次(Web of Science),近十年內有五篇高被引論文,更有一篇榮列突破性論文(fast breaking paper)*,迄今h-index = 60。林博士有七項美國專利、六項中華民國專利。於國際學術研討會作邀請演講已逾九十次(含十四次Keynote以及一次Plenary),於國際著名出版社發行之專書或學刊撰寫回顧論文十五次。

 (*詳見ESI_FBP之網頁http://esi-topics.com/fbp/2007/august07-Li-ChyongChen.html)

 經  歷

1.107/03-迄今           台灣國家同步輻射研究中心        董事

2.107/01-迄今            國際物理與應用物理聯盟 International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP)      

結構與凝態動力委員會Member of the Commission on Structure and Dynamics of Condensed Matter

3.106/01-迄今           美國材料學會  Materials Research Society, US 董事 Board of Directors

4.104/07-迄今            World Scientific Publisher     奈米叢書 系列編輯  
                           Series Editor, book series on Nanoscience and Nanotechnology

5.104/03-107/02       台灣國家同步輻射研究中心        監事

6.102/11-迄今            Cambridge University Press and Materials Research Society     

                           能源與永續叢書 編輯顧問Advisory Editor, book series on Energy and Sustainability

7.99/10-迄今          台灣鍍膜科技協會        理事

8.99/01-101/12       國科會自然處物理學門       諮議委員

9.98/11                Materials Research Society, US     MRS 2009 Fall Meeting Chair

10.96/01-98/12       國科會自然處物理學門       審議委員

11.95/01-98/12       中華民國物理學會        常務理事

12.95/01-96/12       中華民國物理學會        副理事長

13.93/01-迄今        Taylor and Francis        Editorial Advisory Board,

                                        Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences

14.93/01-95/12       美國真空學會 American Vacuum Society   副編輯

 Associate Editor,J. of Vac. Sci. and Tech. B

15.92/01-94/12       中華民國物理學會        理事

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