成功大學微奈米科技研究中心林光儀助理研究員以「多光子顯微鏡於二維半導體薄膜之原子尺度邊緣的二倍頻研究與應用」，獲得107年台灣綜合大學系統年輕學者創新研發成果選拔優等獎。「多光子顯微鏡」一般價格高昂，可觀測功能卻有限，多只用在生物醫學領域，成大微奈米中心基於開發台灣自有技術等考量，由林博士帶領團隊研發、自製超寬波長「多光子顯微鏡」，不僅在生醫領域有所發揮，更難得的是還能研究新興的二維半導體材料，對於研究及運用二維材料與元件，提供了嶄新的途徑與應用潛力。

林光儀博士帶領團隊研發的相關成果於2018年初發表在Nano Letters期刊，並獲得30天內最多被下載文章Top 10。能夠創新研發出可以探究二維材料的「多光子顯微鏡」，林博士的學術背景是關鍵。他一秉初衷從成大物理系學士、碩士到博士，一路堅持的基礎科學極為紮實，再加上投入光學檢測10多年的經驗，清楚知道多光子顯微鏡的高解析度、快速、深度穿透等特性，是研究僅有原子尺度厚度的二維材料最理想的工具，可以研究二維材料邊緣原子及邊界特性、以及大面積的二維材料的晶格取向，釐清與了解其特殊的物理特性等。

林光儀表示，科學界在2010年發現具半導體特性的二維材料後，全球學界、產業界莫不競相投入相關研究。原因之一與矽半導體的製程有關，台積電即將展開3奈米製程，但在摩爾定律下，可能很難再微縮下去，必需另尋新的材料，只有原子厚度的二維材料是材料科學界寄予厚望的新興材料，但要了解其特性還需要更多的研究。

成大微奈米中心自製的「多光子顯微鏡」曾參加2018年台北國際半導體展、獲選2017年日本東京奈米展台灣館等重要國際展覽。林光儀指出，二維材料太薄，邊界及邊緣只要稍有差異，特性就會產生很大的變化，一般的光學顯鏡無法觀察到其變化。團隊運用非線性光學原理自製的「多光子顯微鏡」，有超寬波長（範圍680~1600 nm），掃描解析度可以在200 nm下，掃描速度快，觀測功能範圍廣，也能分析與研究掃描到的影像等功能。目前已有國內LED大廠定期來檢測LED晶片，也協助成大醫院檢測毛囊角質細胞、肺組織等。

微奈米科技中心的任務，除了研究之外還包括服務產學界、教育訓練、科普推廣等，而做研究又是一項與時間賽跑的事，林光儀透露，下班離開了辦公室，腦子裡還在思索研究方向，如何突破實驗關鍵點，想著想著就又黏在電腦前，繼續工作了起來。他笑說，因為家人、孩子遠在台中，才能這樣日以繼夜投入工作，但多多少少對家人有愧疚感，而每個週未假日回台中的家庭日，是他最放鬆的休息時刻，才能夠精神飽滿的繼續新一週的打拚。

從考進成大物理系研讀到現在任職微奈米科技研究中心服務10多年來，林光儀累積了十足的實作以及操作機台的經驗，是理論與實作能力兼具的研究員，也練就一身維修機台的能力。有一次發生昂貴的拉曼光譜儀雷射面鏡無法動作，不能進行掃描，國外維修報價不便宜又費時，於是他自行規劃設計維修，以不到10分之1的費用即修復。

現在各領域都強調創新，但負責研究生的實作訓練課程的林光儀總是提醒學生，要好好學習動手做的能力，因為理論與實作不可偏廢。畢竟，創新的想法再加上實作的功夫，才能知道如何落實。只有想法，不懂實作，那麼依賴別人做出來的東西，很可能不是自己想要的結果，於是便會付出更高的代價。如果只懂實作，沒有理論基礎支持，實作能發揮的也很有限。帶領團隊做出多光子顯微鏡，就是理論與實作相結合，才能使創新的想法有著落實的成果。（撰文／孟慶慈　圖片／林光儀提供）