鎵元素的光電潛力再次被挖掘,國立臺灣科技大學應用科學研究所特聘教授何清華以34年的教學與研究經驗,整合鎵硫族化合物的系統性分析成果,成功登上國際期刊《Materials Science and Engineering: R: Reports》。這些由鎵與硫族元素構成的混合合金材料,包括硫化鎵、硒化鎵與碲化鎵,展現出卓越的光電特性,未來可應用於光偵測器、紅外熱電元件及偏振感測等高端光電器件,同時在太陽能轉換與環境淨化領域具備高度潛力。
何清華指出,鎵元素早已是現代科技的關鍵材料之一,其高效率發光特性廣泛應用於LED、太陽能電池及感測器等領域。而鎵硫族化合物的單晶結構與元素組成的靈活調配,更使其成為次世代光電技術的重要候選材料。在這次研究中,何清華團隊針對硫化鎵、硒化鎵及碲化鎵進行全面分析,並發現混合合金如GaSe₁₋ₓSₓ可實現全彩發光與白光混光,適合高效率照明與太陽能電池的應用;而GaTe₁₋ₓSₓ則展現出強大的光催化能力,適合用於太陽能驅動的水分解製氫、有機污染物降解與殺菌。
透過摻雜碲元素,晶體結構可由六方相轉變為單斜相,產生偏振光發射與近紅外光響應,拓展了鎵硫族化合物在光偵測器與紅外熱電元件中的應用可能性。何清華表示,這些成果不僅是多年研究的階段性總結,更為未來光電技術提供了創新方向。他笑談自己對鎵材料的熱愛始於學生時期,雖然當時這類材料並不熱門,但其特殊的光電特性深深吸引他,促使他投入研究並持續探索。
何清華坦言,學術研究往往超前於產業應用,許多材料雖在理論上表現出色,但仍面臨製程與成本的挑戰。然而,他相信當技術條件成熟時,這些研究成果將為未來科技與產業帶來巨大影響。多年來,他致力於晶體成長與光學量測技術的突破,並培育了一批具備創新能力的年輕學者,像攻讀博士學位的蘇彥彰便是其中之一。蘇彥彰自碩士時期便專注於硒化鎵材料的研究,期待未來能將這類材料應用於Micro LED與顯示器等領域。
何清華以其對二維半導體的深入研究,提出多項前瞻性材料設計與製程策略,為次世代光電技術開拓更多可能。他始終堅信,學術研究的價值不僅止於當下,更是為未來的科技突破奠定基礎。透過持續傳承與累積,他期望能為台灣培育更多科技人才,讓光電材料技術在全球舞台上發光發熱。
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