阳明光电所研发新材料 各种光波轻松转换电流
阳明光电所教授薛特(左)与博士生高圣禹(右)研发光感应器(阳明大学提供)
光不只可以用来照明，也应用在遥控器、自动门等日常生活，甚至是医学的光疗法；不过要如何让不同波长的光都能被感测应用、发挥最大价值，是材料科学家最大的挑战。阳明大学16日发新闻稿，该校生医光电研究所研发出全新奈米材料，可以将紫外线、可见光到红外线等不同光谱的光波转换成电流，创造出新一代光感测器的原型。
阳明大学表示，光感测器是一种将光波转换成电流的装置，最常见应用就是遥控器发出的红外线来遥控家电。光根据不同波长可以分为短波的紫外线、400nm到800nm的可见光，以及波长较长的红外线。良好的光感测器必须要能吸收不同波长的光讯号，同时有效率地将光讯号转换成电流，也就是所谓的「光响应」（photoresponsivity）。
阳明大学解释，光感测需要的材料相当独特，有些材料只对特定波长的光有反应，而高能量的紫外线与可见光又比较容易被吸收，所以红外线的部分仍然有许多挑战亟待突破。阳明大学生医光电研究所印度籍教授薛特（Surojit Chattopadhyay），与他的博士班学生高圣禹（Sandip Ghosh），利用二硫化钼（MoS2）结合上转换奈米粒子（upconversion nanoparticle），制造出大小只有4.5微米的光感测器，吸光范围涵盖波长从紫外线到红外线，大幅改善过去红外线转换电流效率不彰的缺点。
薛特表示，二硫化钼的吸光范围约在650nm，结合可吸收红外线的上转位奈米粒子，新材料可以让光感测器的吸光范围来到1064nm，同时在980nm波长红外线的照射下，也能产生1254 AW-1的光电流。他说，商业用的单一材料通常无法吸收广谱的光谱，所以才会想到使用两种或两种以上材料来达到更广的吸光范围。
高圣禹说，两种材料结合必须花费18到20小时，才能设计出大小只有4.5微米的光感测器。光感测器应用在电子、医疗、光电等领域，这项成果不仅加速这个领域的研发速度，同时在商业上可以应用来改进智慧手机、遥控器、甚至夜视装备等。