致力於半導體光電元件與太陽能電池革命性發展李清庭 電機系特聘教授 成大電機系 61 級

成就歷程

李清庭教授於1990年擔任教職，先後任

教於國立中央大學光電所與國立成功大學電機

系，一生致力於光電半導體元件、三五族半導

體電子元件與奈米材料方面之研究，由1995年

至今已發表250篇SCI國際學術期刊論文以及248

篇會議論文，獲有13項國內外專利，其研究成

果顯著，歷年來獲得各項學術榮譽肯定，包括

於1999年與2002年獲得國科會傑出研究獎、

2002年獲得加拿大國家研究院講座教授、電子

元件及材料協會傑出服務獎與光學工程學會光學

工程獎、2003年獲得中國電機工程學會傑出教

授、2005年獲得國科會第一級主持人、2007年

獲得成功大學教學優良獎，更於2009年獲得國

際電機電子工程學會與國際雷射與光電學會會士

(IEEE Fellow & IEEE LEOS Fellow)、2010年獲得

中國工程師學會傑出工程教授、2011年獲得英

國國際工程技術學會會士(IET Fellow)、有庠科

技講座教授與李國鼎榮譽學者，其中英國IET與

美國IEEE皆為目前世界上備受推崇及敬重的學會

機構，李清庭教授獲得該學會會士之頭銜，也代

表李清庭教授於此領域具有相當領導能力以及重

要學術成就。

李清庭教授二十一年來培育多位碩博士畢

業生，對國內半導體產業界及學術界技術提升，

有重大貢獻，李清庭教授亦積極推廣參與國內

外學術學會各項活動，曾任台灣真空學會副理

事長、台灣電子材料與元件協會常務理事、IEET

工程認證理事及團主席、IEEE台南分會理事、台

灣光學工程學會理事、台灣電子材料與元件協會

常務理事等，並擔任國際期刊Internal Journal of

Innovation Computer, Information and Control與

IEEE Photonics Technology Letters副編輯一職。

並且擔任數項國際研討會議程委員或主席，協助

其研討會議籌備工作，其指導學生經常獲得國際

學術會議最佳論文獎。

此外李清庭教授之傑出學術研究成果獲得

國內外各頂尖研究單位之重視，獲得加拿大國家

研究院、法國國家科學研究院、俄羅斯科學院西

伯利亞分院等邀請共同合作進行國際研究開發計

畫，目前與交通大學、清華大學及國家實驗研究

院共同執行三年期之國家型奈米計畫，亦獲得國

內半導體相關產業界台積電、聯電、晶電與奇美

等知名企業，獲邀共同合作計畫，並與工業技術

研究院、核能研究所及中山科學研究院等研究機

構進行合作，將研發成果推廣至實際產業界生

產，提高研發成果之價值。

研究成果

1. III族氮化物金氧半高速電子移動率場

效電晶體研究

直接成長氧化層於III族氮化物上，並將其

應用於高速電子移動率電晶體作為閘極絕緣層。

國立成功大學電機資訊80年80NCKU

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此外一般傳統閘極掘入製程使用乾式蝕刻技術之

高速離子轟擊會於半導體表面造成缺陷限制元件

特性。為解決此問題，李清庭教授引進光電化學

濕式蝕刻技術取代現今傳統乾蝕刻製程，成功製

作出高效能閘極掘入之III族氮化物高速電子移動

率電晶體，此成就為世界上第一次發表結合光

電化學氧化法與光電化學濕式蝕刻兩種技術之

成功研究。因此李清庭教授不僅多次於著名國

際會議應邀擔任演講者，更於2009年由SPIE之

Newsroom“Gallium-nitride-based transistors for

use in high-performance applications”一文更推

薦及報導李清庭教授在此領域的傑出研發成果。

2. 氧化鋅特性及光電元件研究

氧化鋅為重要之光電半導體材料，除具有

與氮化鎵相同的晶體結構與相近的晶格常數外，

亦具有寬的直接能隙、高的激子束縛能等優點。

目前已發展之氧化鋅薄膜成長方式，大都於高溫

環境成長，不利於半導體製程整合；且所成長之

氧化鋅皆具有極高濃度之氧缺陷。有鑑於此，

李清庭教授首創一新穎之低溫氣相冷凝系統，

蒸鍍材料可於鎢舟上進行加熱蒸發，材料氣體

將被冷凝並沉積於經過液態氮冷卻的低溫基板

上，此設計可降低氧缺陷產生進而提高薄膜之品

質。利用此低溫氣相冷凝系統成長低缺陷本質氧

化鋅及n型氧化鋅薄膜，其本質氧化鋅電子濃度

低至7.6×1015 cm-3，為目前文獻中最佳記錄，

並提出低溫成長金屬氧化物的理論模型。李清

庭教授更利用此冷凝系統成功成長p-ZnO/i-ZnO/

n-ZnO:In同質接面紫外光發光二極體結構及紫

外光光檢測器的結構。此研發成果更為世界之

創舉，因此榮獲SCI期刊Materials邀請撰寫一篇

長達42頁的Review Paper“Fabrication Methods

and Luminescent Properties of ZnO Materials for

Light-Emitting Diodes”。

3. 矽基太陽能電池研究

李清庭教授設計創新的雷射輔助電漿增強

成大獲得「發展國際一流大學及頂尖研究中心計畫」補助，提升

教學與研究，「太陽能光電」研究中心肩負起前瞻能源技術開

發，也成為學界與業界技術交流新平台。 （成大提供）

5980th Anniversary Memorabilia, NCKU EECS

學

術

貢

獻

篇

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式化學氣相沉積系統，此套系統可於室溫下沉積

高品質的奈米結晶矽嵌入氧化矽及氮化矽薄膜，

微晶矽、微晶矽鍺和微晶矽碳薄膜，此系統能在

低溫沉積高品質薄膜之原因在於矽烷氣體在二氧

化碳雷射波長10.6 μm時都具高吸收效率，因此

在雷射輔助下能同時並有效促進解離成矽原子，

此套新系統能結合雷射解離與電漿解離兩種方式

進而可於室溫下沉積高品質之微晶矽基薄膜。將

所沉積之微晶矽基應用於製作薄膜太陽能電池

中，以增加太陽能電池的光電轉換效率，並降低

受陽光照射之光電轉換效率的光衰退率。由於創

新開發雷射輔助電漿增強式化學氣相沉積系統，

利用創新的技術成長高品質的薄膜，其研發成果

達世界一流的水準，除榮獲國家型奈米計畫「含

自組裝矽量子點之奈米孔洞氧化矽複合材料之光

伏特技術」及與工研院共同執行之經濟部學研聯

青年日報99/02/28報導

合計畫「雷射輔助成長微晶矽與微晶矽鍺薄膜太

陽能電池」及經濟部能源局計畫「能源科技中心

推動計畫-太陽光電科技研究中心」，並於本校

建立一個太陽光電科技研究中心，除此之外，

尚榮獲法國國家科學研究院(National Center of

Scientific Research, CNRS)邀請國際合作計畫。

研究展望

李清庭教授之研究成果受到國內外學術機

構、研究單位及產業界重視，並應邀參與研究及

執行國家型奈米計畫及國際合作計畫，李清庭教

授創新發明之光電化學氧化設備，氣相冷凝系統

以及雷射輔助電漿增強式化學氣相沉積系統，不

僅能從事獨特前瞻創新的學術研究，更可開創許

多新技術及儀器設備，此研發之創新技術可取代

繁複昂貴之傳統電晶體元件製程，並可預期達到

國立成功大學電機資訊80年80NCKU

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李清庭

學歷

中華民國國立成功大學電機工程 學士 (61級)

中華民國國立成功大學電機研究所 碩士 (63級)

美國卡內基美隆(Carnegie-Mellon)大學電機研究所 博士

經歷

歷國立成功大學電機系特聘教授兼電資學院院長

國立中央大學光電所教授

中山科學研究院第三研究所技監

中山科學研究院第三研究所副研究員

現任

歷行政院國家科學委員會工程技術發展處處長

國立成功大學電機系特聘教授

高性能、低成本與具市場競爭力，這些技術及設

備之研究開創新的研發領域將對產業界有重大的

突破貢獻，將能為III-V族半導體積體電路，半導

體光電元件與太陽能電池的未來發展創造更多重

要革命性之發展，以達到各界數十年來所追逐的

目標。

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學

術

貢

獻

篇

80th 61Anniversary Memorabilia, NCKU EECS

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