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中原物理系師生研究成果獲國際期刊肯定

2016/07/27

中原大學物理系副教授趙宇強帶領的研究團隊,率先研發出以無鉛鈣鈦礦材料薄膜製備成的紅外線發光二極體,未來將可廣泛應用在生活中的智慧自動化產品,讓未來的智慧生活更加環保與健康。該項研究成果全程由物理系師生通力合作完成,更於2016年7月榮獲國際知名期刊《Advanced Materials》刊登發表。中原物理系師生研究成果獲國際期刊認可,實為對中原的鼓勵與肯定!


紅外光雖為人類肉眼無法辨識,但紅外線發光二極體早已廣泛應用在生活之中,通常搭配紅外線感測元件,讓物體發揮偵測或防撞等功能。目前已充分應用在智慧型手機、無線遙控器、自動掃地型機器人等生活化智慧型產品當中,甚至進一步應用於生醫影像檢測、夜視裝置或監視設備等其他項目。


中原大學物理系副教授趙宇強表示,目前應用於市面無線遙控或監控系統等設備均有使用紅外線光源。中原大學物理系光電材料暨元件研究室團隊所研發的「無鉛鈣鈦礦材料薄膜」,創先採用低溫液態溶液製程來製備而成,並透過簡單的方法將鈣態礦材料的結晶提升到微米尺度,其所製備出來的無鉛鈣鈦礦材料薄膜相當緻密。而所製備出的紅外線發光二極體可以放出900至1000奈米之間的波段,同時也具有較佳的紅外線發光效率。


趙宇強更特別強調,一般的紅外線發光二極體通常使用三五族半導體來製備,其製程是透過高真空或高溫的作業環境。此外,大多數能夠發紅外光的量子點材料含有鉛或鎘,造成對人體健康及環境污染方面的疑慮。「無鉛鈣鈦礦材料薄膜」是使用低溫液態溶液製程,使用此材料來製備紅外線發光二極體的製作程序簡易,也大幅降低製作成本。重要的是,無鉛環保的材質,讓紅外線發光二極體可以更安心的廣泛應用於生活中的各項智能化設備。


中原大學物理系研究生洪維禮及黃昱齊兩位同學,是光電材料暨元件研究室主要負責「無鉛鈣鈦礦材料薄膜紅外線發光二極體」實驗成果的人員。最初由黃昱齊同學提出構想,結合洪維禮同學不斷精進改良的實驗方式,經過一年多的實驗失敗摸索,上百種的實驗材料測試,終於研發出高效率、低成本、環保材質的「無鉛鈣鈦礦材料薄膜紅外線發光二極體」。中原物理系師生憑藉自身努力的研發成果,榮獲國際知名期刊青睞,不但實至名歸,更是難能可貴的榮譽!


洪維禮、黃昱齊兩位同學也表示,除了實際應用在生活中各種薄型遙控設備或感測元件等,「無鉛鈣鈦礦材料薄膜」所製備的紅外線發光二極體,也希望能夠開發應用於生醫影像檢測系統,例如癌細胞的醫學檢測,透過與紅外線感測元件陣列的搭配,可以更精確的找到癌細胞位置,期待為臨床醫學帶來進一步的突破。


中原大學一向具備精深的學術研究與研發實力,目前重點籌劃的「生產力4.0智能化示範基地」,結合物聯網、大數據、智慧自動化等多樣專業領域發展項目。而這次中原物理系趙宇強師生研究團隊所研發的環保無鉛紅外線發光二極體的研究成果,也期盼可以廣泛應用在生活上各種感測遙控等設備,為智慧自動化產業升級投注一份心力,也讓未來的智慧生活更加環保與健康。


發表期刊《Advanced Materials》:Wei-Li Hong, Yu-Chi Huang, Che-Yu Chang, Zhi-Chao Zhang, Huai-Ren Tsai,Ning-Yi Chang, and Yu-Chiang Chao. (2016) “Efficient low-temperature solution-processed lead-free perovskite infrared light-emitting diodes”.

師生的光

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