新闻及香港科大故事

香港科技大学（科大）工学院研究团队突破显示技术瓶颈，成功研发出全球最光亮、最节能的量子棒发光二极体（QRLED）。这款新世代QRLED，在色域三角形顶端的深绿区域展现出高亮度绿光，呈现前所未有的色彩精准度及色域范围，更比以往型号的亮度提升3倍及更长寿命，能为智能手机、电视及扩增实境设备（AR/VR）带来更节能及栩栩如生的视觉体验。 发光二极体（LED）在过去数十年已广泛应用于电子产品。随着量子材料技术日新月异，量子点发光二极体（QLED）与量子棒发光二极体（QRLED）亦急速发展。与传统LED相比，它们发射频宽较窄，能释放出更高纯度色彩，而其中QRLED具有较高的光取出效率。然而，QRLED发展仍存在诸多限制，例如是在绿色发光效能不及QLED，这是受制于电荷注入效率低，以及界面处电子泄漏，再加上在纳米晶体上有厚实的绝缘壳层与长链有机配体（附着在纳米棒表面的分子）等结构性障碍，阻碍电荷传输及稳定性。 为了解决这些问题，由科大电子及计算机工程学系副教授Abhishek K. SRIVASTAVA领导的研究团队，开发出一款创新的绿色发光量子棒，其特点是採用特製的核—梯度合金结构，大大削薄纳米晶体上的绝缘壳层，此设计有助在最亮的绿光波长（515 - 525 纳米）也能呈现色彩三角形中的深绿区域，将显示色域扩展至极致。团队设计出均匀、光滑、较短的量子棒形状，使其薄膜外壳能减少空隙紧密地排列。团队还设计了更短的有机配体及双层空穴传输层，改善了电荷平衡并抑制电子泄漏，大幅提高元件效率与稳定性。 作为论文的通讯作者，Srivastava教授解释道：「在这项研究中，我们精确地设计量子棒的成分、形态、形状和配体结构，并重组器件的空穴传输层，最终成功开发出高效率、高亮度的绿色发光QRLED。」 此项创新发明在以下各方面均表现卓越：

香港科技大学（科大）在创新科技署推出的「产学研1+计划」（RAISe+）第二轮拨款中表现超卓，共有七个研究项目获批资助，在本港高教界领跑。 这七个研究项目涵盖不同领域的创新研究和发展，其中三个聚焦健康与医疗，包括诊断、治疗及基因疗法等层面，另外三个专注于人工智能（AI）晶片、半导体及其材料的开发，第七个项目则有关开发显示器及先进光电设备。 科大副校长（研究及发展）郑光廷教授表示：「我们很高兴看到香港特区政府过去几年实施了多项新措施，以孕育本地的研究、创新和创业生态系统，而RAISe+正是其中一项关键的举措。科大在这一轮RAISe+中取得破纪录成绩，不仅展示了科大学者在研究与创新方面的卓越成就，也反映了大学在营造有利环境，以推动孵化初创企业及促进知识转移方面的努力。展望未来，我们将继续与官产学研各方伙伴紧密合作，把更多研究成果转化为对社会有影响力的解决方案。」 项目一：8英寸新型衬底上的3.3 kV高功率GaN器件 主要研究员：刘纪美教授 – 科大新兴跨学科领域学部研究教授暨电子及计算机工程系荣休教授、Ainfinity 联合创始人 项目负责人：梁琥博士 – Ainfinity 联合创始人 项目详情：至2030年，预计全球高达80%的电力将依赖电力电子技术发展，其能源效率至关重要。刘纪美教授领导的研究团队，成功研发出一种能够支持高电压应用的新型衬底，可望实现在该8寸的新型衬底（AiN衬底）上（可扩展至12寸的规格），开发更高性能的GaN（用于充电器半导体的物料「氮化镓」）功率器件，该新型衬底制作成本约为极具竞争力的1,000港元。智铭电子、海威华芯等电子企业对此技术表达强烈兴趣，该团队计划利用 RAISe+ 资金制造量产这些新型衬底器件和衬底。

香港科技大学（科大）在创新科技署推出的「产学研1+计划」（RAISe+）第二轮拨款中表现卓越，成为本地大学中获批项目最多的院校，共有七个研究项目获批资助。是次科大获批的项目涵盖健康与医疗科学、人工智能（AI）及机械人、先进製造和电机及电子工程等多个领域，充分展现科大在把科研成果转化为实际应用的领导地位。 科大坚实科研基础的明证　 科大副校长（研究及发展）郑光廷教授向所有成功获批资助的科大团队致以祝贺，他表示：「作为一所研究型大学，科大于深科技发展领域具有深厚的科研实力，我们十分荣幸在新一轮RAISe+资助中，成为获拨款项目最多的大学，这是对科大卓越的研究及知识转移能力方面的肯定，也体现我们对科研卓越和知识转移的承诺。特区政府大力支持创新科技发展，激发学界更积极把科研成果转化为对社会具影响力的技术，连同RAISe+在内，这些新的资源不仅可帮助学者从实验室走向市场，也鼓励更多科大成员进行跨领域协作，推动创新研究，开创造福社会的解决方案。」   各项获批研究项目详情（排名不分先后）：   项目名称 主要研究员 项目负责人 8英寸新型衬底上的3.3 kV高功率GaN器件 刘纪美教授 梁琥博士 人工智能协助开发靶向腺相关病毒载体（AAV）药物递送

香港科技大学（科大）工学院成功研发一款全球首创的深紫外microLED显示阵列晶元，此高光效晶元可配合无掩模紫外光光刻技术，提升其光输出功率密度准确性，并以较低成本及更速效的方法推动半导体晶片生产的技术发展。 这项研究由科大先进显示与光电子技术国家重点实验室创始主任郭海成教授指导，并与南方科技大学和中国科学院苏州纳米所合作。  光刻机是用以制造半导体的重要设备，它利用短波长的紫外光构成不同图案，从而生产出各种集成电路晶片。然而，这种运用传统汞灯和深紫外LED光源的制作有不足之处，例如器件尺寸大、解析度低、能源消耗高、输出的光效低且功率密度不足，不利于晶片制作。  为了解决上述难题，研究团队制造了一个无掩模光刻原型机平台，利用它制作了首个由深紫外microLED无掩模曝光的microLED显示阵列晶元。过程中提高了紫外光萃取效率、增强其热分布效能，并改善了晶体外延的应力释放。  郭教授特别提到：「团队制作的microLED显示阵列晶元成功实现了多项关键性技术突破，包括提高了光源的功率及效能、图案显示解析度、提升荧幕性能及快速曝光能力。此microLED显示晶元有效地将紫外光源和掩模版上的图案融为一体，迅速地提供足够的辐照剂量为光阻剂进行光学曝光，推进半导体生产技术发展。」 郭教授进一步指出：「近年来，低成本、高精度的无掩模光刻技术已成为半导体行业的新兴研发热点。由于这种技术能够更灵活调整曝光图案，从而提供更多样化的定制选项，并节省制造光刻掩模版的成本。因此，对于自主开发半导体设备而言，有助提高光阻剂敏感度的短波长microLED技术显得尤为关键。」 科大电子及计算机工程学系博士后研究员冯锋博士总结道：「与其他具代表性的研究相比，我们实现了更小的器件尺寸、更低的驱动电压、更高的外量子效率、更高的光功率密度、更大规模的阵列尺寸，以及更高的显示解析度。这些都是关键的性能提升，各项指标均显示，本研究的成果领先全球。」

香港科技大学（科大）的研究团队成功研制了一款新的电极设计，令日常生活中常见的非充电碱性锌电池变成可充电，有助推动更广泛使用充电池。 在智慧城市与全球数码化的时代，电池的重要性与日俱增。 然而，市面上大部分电池都是「一次电池」，不能充电。 用完即弃的一次电池不但加重堆填区的负担，更对环境构成严重威胁。 与其他种类的一次电池相比，碱性锌电池生产成本低、安全，而且能量密度高，常用于手电筒和遥控器等家居用品。 由于优点众多，全球各地的研究人员一直努力探索令碱性锌电池变为可充电的可能性，但相关的研究尚未令电池达至理想的效果。 要把碱性锌电池变成可充电并非易事，原因是锌金属的电化学反应难以逆转。 当电池放电时，锌电极内的锌颗粒被一层厚而不均匀的绝缘锌氧化物包围，因而失去了金属表面和传导电子的特性──两项 令电极能再次充电的必要因素。

以小型哺乳动物为模型的活体脑成像技术对于研究大脑的功能至关重要。然而大脑由数百亿个神经元组成，每个神经元都与成千上万个神经元通过突触相连。突触是神经元之间的交流位点，具有传递信息的功能。因此，为了真正理解神经元突触的动态相互作用机理，具有高空间分辨率的脑结构和功能成像技术是不可或缺的。 尽管目前已经有许多对大脑进行成像的方法，但它们都有相应的局限性。电子显微镜可以提供高空间分辨率，但不适合活体组织的成像。常见的非侵入性技术，例如CT，MRI / fMRI，PET和超声，其空间分辨率有限，不能对神经元乃至突触进行成像。光学显微镜能提供亚细胞分辨率并且对生物样品没有毒性，但其成像深度受到生物组织和成像系统引起的光学像差和散射的限制。因此，双光子显微镜仅适用于脑皮层区域的成像，而无法对皮层下和深层的大脑结构进行成像。 鉴于生命科学研究有更高成像能力的需求，香港科技大学（HKUST）的一组科学家将目光集中在实现突触分辨率的活体大脑成像上。电子与计算机工程系瞿佳男教授和研究与发展副校长及生命科学系晨兴教授叶玉如教授合作开发了一种新的成像技术——自适应光学双光子内窥镜——可以对深层大脑结构进行高分辨率的活体成像。值得关注的是，这项技术可用于揭示尚未被深入研究的大脑区域的功能。

高等研究院东亚银行教授邓青云教授获颁2019年京都赏(先进科技)