台科大研究:鎵硫族化合物可塑性高 光電候選材料

(中央社記者許秩維台北1日電)台灣科技大學團隊針對鎵與硫族元素組成的混合合金進行系統分析,發現鎵硫族化合物的單晶結構與可靈活調配組成元素,具高度可塑性與應用彈性,是新世代光電的重要候選材料。
台科大今天發布新聞稿指出,鎵元素在現代科技中無處不在,是製作高效率發光材料的關鍵元素之一,能提升光能轉換效率,在發光二極體(LED)、太陽能電池與感測器等領域扮演重要角色。
台科大應用科學研究所特聘教授何清華深耕二維半導體材料研究逾25年,近日整合長年研究成果,針對由鎵與硫族元素組成的混合合金,如硫化鎵(GaS)、硒化鎵(GaSe)及碲化鎵(GaTe)等進行系統性分析,深入探討這些材料的製備方法、晶體結構與物理特性。
研究顯示,這類材料具備優異的光電特性,未來可應用於光偵測器、紅外熱電元件與偏振感測等先進光電元件,在太陽能光電轉換、有機污染物降解等綠色能源與環境淨化領域也展現高度潛力,研究成果發表於國際期刊。
何清華說明,團隊從材料結構、發光特性到光電導性進行深入研究,發現混合合金GaSe₁₋ₓSₓ有優異且強烈的光響應特性,具備高效率照明與太陽能電池領域的應用潛力;另一種混合合金GaTe₁₋ₓSₓ則展現出強大的光催化能力,適合應用於太陽能驅動的水分解製氫、有機污染物降解與殺菌,為再生能源及環境淨化領域提供更有效率的新材料選項。
研究也發現,透過在硫化鎵或硒化鎵中摻雜碲元素(Te),可使晶體結構由六方相轉變為單斜相,產生共面非對稱的軸向排列,進而產生偏振光發射與近紅外光響應,拓展在光偵測器、紅外熱電元件與偏振感測等先進光電器件中的應用可能。
何清華表示,鎵硫族化合物的單晶結構與可靈活調配組成元素的特性,使其具有高度可塑性與應用彈性,成為新世代光電的重要候選材料;這次論文就像是一個階段性總結,將這些年對鎵族單硫屬化合物的理解與發現完整整理出來,期望能為後續研究與應用鋪路。(編輯:管中維)1140901
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