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為全光化IC整合鋪路 台美團隊開發室溫鈣鈦礦雷射

日期:2021-03-18

鈣鈦礦(perovskite)材料由於具備結構可調性與涵蓋多種波長的優勢,已經廣泛用於製作太陽能板,但仍存在接觸空氣和受熱不穩定的缺點。為了打造低能耗與微型化光纖雷射,以台灣為主導的跨領域團隊突破鈣鈦礦材料限制,結合單晶光纖,開發出以低成本製作雷射元件的製程,為下世代全光化IC目標鋪路。
由國立東華大學(NDHU)物理系暨光電系、國立海洋大學(NTOU)光電系以及美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)電機系共同組成的跨領域研究團隊,在科技部(MOST)計畫支持下,歷經兩年研究,成功結合太陽能材料、雷射與半導體晶片,成為更輕薄、節能、平價製作成本及可規模化量產塗佈製程的雷射元件。
因應節能與微型化趨勢,新興的太陽能材料——鈣鈦礦以及光纖元件的整合,被視為下世代全光化IC整合的重要目標。然而,鈣鈦礦雷射由於天生散熱較差,僅能於低溫運作,無法相容於室溫下操作的全光化IC;再者,相較於微型光纖元件,鈣鈦礦雷射由於仰賴昂貴的脈衝雷射驅動,需要較大體積與高維護成本,不易與IC整合。

簡易、低成本且可量產之雷射元件製作步驟(來源:MOST、NDHU、UCLA)



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