Research focus

We focus on the Engineering of Nanoscale Light-matter Interaction. We design, fabricate and characterize nanostructures in order to sculpt optical near field for specific photochemical and photophysical interactions. Our core research capabilities include <i> theoretical modeling and numerical simulations of electromagnetic fields; <ii> top-down and bottom-up fabrication of nanostructures; <iii> microscopic and spectroscopic analysis on the optical response of nanosystems.

Research fields

Chemistry, Physics, Optics, Materials

Research topics

1. Chiral light-matter interaction [details]

2. Optical nanocircuits [details]

3. Non-linear signal generation in plasmonic nanostructures

4. Plasmonic optical trapping [details]

5. Synthesis of ultra-high aspect ratio metallic films

6. UV plasmonics

7. Plasmonic resonators

Techniques and methods

FDTD simulation, EBL and FIB nanofabrication, Nanoparticle synthesis, Electron and optical microscopy, TCSPC & FLIM.

本實驗室的研究主要是基於對光與物質作用之了解，以電磁學理論計算來設計各種奈米結構，使其與光波產生特定之共振行為，從而控制奈米尺度下之電場及磁場，包含了強度、相位、偏振、頻率等性質的調控。設計好的奈米結構再以先進物理、化學奈米製程來實現。實際效應則利用雷射顯微術及各種光譜技術來研究。在未來的應用上，希望能以此技術增強太陽能電池之光電轉換效率，增加光學分析之靈敏度，或主動調控光化學產物，奈米光電路的研究則希望能發展出超高頻次波長的光積體電路。

我們的研究範疇跨越光電、物理化學、儀器分析與材料科學，我們著重實驗室成員在奈米光學、電磁學、物化分析及材料科學之訓練，實驗技術包含奈米粒子化學合成修飾、電子束微影(EBL)、掃描電子顯微鏡(SEM)、聚焦離子束微雕(FIB)、雷射顯微術、螢光生命期造影、及各種光譜技術。我們希望最終能調控奈米尺度下光與物質之作用，來達到增強光電轉換效率或光分析偵測等的實質目的，未來也希望能以光來主動操控光化學產物之性質。

目前研究主題大致包含(a)奈米電路轉模器(詳細介紹)[Optics Express 2012, 20, 20342-20355; Nano Letters 2014, 14, 3881-3886]; (b)電漿增益染料敏化太陽能電池 [Nanoscale 2013, 5, 7953-7962]; (c)分子旋光性之偵測與調控(詳細介紹) [Optics Express 2014, 22, 7434-7445]; (d)電漿光鑷子與次波長電漿光晶格(詳細介紹)[Nano Letters 2013, 13, 4118-4122; Nano Letters 2014, 14, 3881-3886]及(e)電漿共振子之基礎物理及光學性質探討。