晴時多雲

陽明光電所研發新材料 商業應用可改進智慧手機

2020/10/16 21:19

陽明光電所教授薛特禹(左)和博士生高聖禹(右)研發新一代光感應器,不僅加速此領域的研發速度,在商業上可應用改進智慧手機、遙控器等。(陽明大學提供)

〔記者林曉雲/台北報導〕國立陽明大學光電所研發新材料,讓光譜感測範圍變寬了!陽明大學今天宣布喜訊指,來自印度的生醫光電研究所教授薛特(Surojit Chattopadhyay),與他的博士班學生高聖禹(Sandip Ghosh),製造出大小只有4.5微米的光感測器,吸光範圍涵蓋波長從紫外線到紅外線,大幅改善過去紅外線轉換電流效率不彰的缺點,不僅加速此領域的研發速度,在商業上可應用改進智慧手機、遙控器等。

這項研究由陽明大學與台灣科技大學、國家實驗研究院一起完成,發表在奈米材料科學重要的期刊《Nano Energy》。

光不只可以用來照明,也應用在遙控器、自動門等日常生活,甚至是醫學的光療法。要如何讓不同波長的光都能被感測應用,發揮最大價值,是材料科學家最大的挑戰。陽明大學生醫光電研究所研發出全新奈米材料,可以將紫外線、可見光到紅外線不同光譜的光波轉換成電流,創造出新一代光感測器的原型。

陽明大學說明,光感測器是一種可以將光波轉換成電流的裝置,最常見的應用就是利用遙控器發出的紅外線來遙控家電。光感測所需要的材料相當獨特,有些材料只對特定波長的光有反應,而高能量的紫外線與可見光比較容易被吸收,所以紅外線的部分仍然有許多挑戰亟待突破。

來自印度的陽明大學生醫光電研究所教授薛特(Surojit Chattopadhyay),與他的博士班學生高聖禹(Sandip Ghosh),利用二硫化鉬(MoS2)結合上轉換奈米粒子(upconversion nanoparticle),製造出大小只有4.5微米的光感測器。這個光感測器的吸光範圍涵蓋波長從紫外線到紅外線,大幅改善過去紅外線轉換電流效率不彰的缺點。

薛特表示,二硫化鉬的吸光範圍大約在650nm,透過結合可吸收紅外線的上轉位奈米粒子,新的材料可以讓光感測器的吸光範圍來到1064nm,同時在980nm波長紅外線的照射下,也能產生1254 AW-1的光電流。商業用的單一材料通常無法吸收廣譜的光譜,才會想到使用兩種或兩種以上的材料來達到更廣的吸光範圍。

高聖禹說,兩種材料結合必須花費18到20小時,才能設計出大小只有4.5微米的光感測器。光感測器應用在電子、醫療、光電等領域,這項成果不僅會加速這個領域的研發速度。

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