光電半導體量子材料應用 開契機
臺科大應科所特聘教授何清華，帶領團隊成功開發出新穎的單一軸向性二維光電半導體材料三硫化鋯 (ZrS3)；同時，首次揭示三硫化鋯獨特的多重激子(Exciton)態光學特性。
何清華團隊利用三硫化鋯堆疊製成異質結構的偏振光太陽能電池與光檢測二極體，可以展現不同偏振光方向下，顯著的光極化響應差異，為光電半導體量子材料的實際應用，開啟新契機。同時，三硫化鋯的非對稱發光與光學特性研發成果，也將開啟非對稱二維偏振光的光電半導體與量子材料研究契機，助力今後光電、半導體與量子科技的蓬勃發展。
新穎二維半導體 應用前景無限廣
何清華說，二維光電半導體的發展承襲諾貝爾物理獎的兩大技術突破，包括以石墨烯(Graphene)為基礎的二維半導體技術以及氮化鎵(GaN)激子態為基底的白光發光元件製造技術。二維光電半導體的開發則結合超薄、平滑、易於閘控的結構特性與激子態易生成優勢。
若進一步在二維材料的平面上產生額外的晶軸向性，就能同時實現偏振光的光學特性與非對稱電學特性的量子態並可提供數位訊號。目前，以三硫化鋯為代表的這類新穎二維半導體，具備電子元件、光電與發光元件以及量子材料的多功能特性，今後應用前景無限廣闊。
自主開發 實驗技術創新力受推崇
這項研究成果，刊登在國際頂尖期刊先進科學(Advanced Science)，通常像這類頂尖的高點數期刊發表過程一般需要透過多團隊合作，這次由何清華獨立完成，充分顯示研究團隊在實驗技術與創新能力頗受推崇。
何清華表示，根據團隊自主開發的極化熱調制反射光譜和極化光致發光量測技術，研究發現共有5道不同能階且相互垂直偏振的激子態發光，可以提供多個不同能量與偏振方向的光學量子態 (Quantum States)，有助進一步推動光電元件與量子科技發展。
深耕領域超過25年 學術成就卓越
何清華在新穎二維半導體量子材料晶體成長與非對稱光學特性研究領域，深耕超過25年，所開發出成長極高品質的二維半導體晶體，多次與國內外合作者聯名發表在頂尖學術期刊。
何清華在二維半導體光電子材料與元件領域的傑出貢獻，讓他獲選為2024年美國光學學會會士 (2024 OPTICA Fellow)，並連續4年榮登史丹佛大學公佈的全球終身科學影響力與年度科學影響力前2%頂尖科學家榜單 (World’s Top 2% Scientists)，學術成就卓越。
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