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成本小、效益大–量子點新製程

成功大學材料科學及工程學系劉全璞副教授發展出「量子點」(quantum dot)的新製造程序,不但耗費能源小、效益大,論文也獲得了國外一流期刊的肯定。
 
 
 
現今的科技產品越來越精美,除了輕薄短小外,人們也期待它能發揮更大的效用。在光電領域中,成功大學材料科學及工程學系劉全璞副教授發展出「量子點」(quantum dot)的新製造程序,不但耗費能源小、效益大,論文也獲得了國外一流期刊的肯定。

量子點是奈米材料的一種,又稱為「人造原子」(artificial atom),大約由 1 千個至 10 億個原子構成,外觀可能是球形,也可能是「金字塔形」或「蒙古包形」。由於它可以放射螢光,在奈米科技和積體電路上有極大的應用潛力,因此許多先進國家都積極地投入這方面的研究,科學家也已發明許多不同的方法來製造量子點。

在臺灣,量子點這個奈米材料的運用最廣為人知的就是馬路上的號誌燈。劉全璞副教授指出,中午陽光很強,若要讓駕駛人遠遠就能看到燈號,亮度必須夠亮。號誌燈使用發光二極體(light-emitting diode, LED)取代傳統的燈泡,亮度增強,耗電卻減少,耐用程度更增加許多。

目前國內外的研究,多是針對奈米材料的性質來分析,從量測中去推敲材料的性質,卻缺乏理解和應用。劉全璞副教授運用穿透式電子顯微鏡觀測量子點的行為,進一步了解、控制量子點的生成機制,並發展出體積更小,但效果更好的奈米材料。

劉全璞副教授說,未來他對於量子點技術的研究,還是會以「光性」(光的性質)的應用為主。他將不斷嘗試製造量子點的新方法,也正和台南科學園區的公司共同推動產學合作,把研究應用在材料科技上。他笑著說,在更久遠的未來,若能從「光性」推展到「電性」,發明體積小、並能以接近光速傳輸資料的「量子電腦」就不再是夢。

深度閱讀
  1. Semiconductors & Nanomaterials Lab: http://www.mse.ncku.edu.tw/~nanosemi/about_us2_prof.html, 2007/6/22
  2. Lai, Y. L., Liu, C. P., Lin, Y. H., Lin, R. M., Lyu, D. Y., Peng, Z. X., and Lin, T. Y. (2006) Effects of the material polarity on the green emission properties of InGaN/GaN multiple quantum wells. Applied Physics Letters, 89, 151906.
  3. Lai, Y. L., Liu, C. P., Hsuh T. H., Lin, Y. H., Chung H. C., Lin, R. M., and Chen, Z. Q. (2006) The influence of quasi-quantum dots on the physical properties of blue InGaN/GaN multiple quantum wells. Nanotechnology, 17, 4300−4306.
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