藍光LED新突破 高效節能成本降

東大應科系副教授黃俊元與遠東科大合作，成功以膠體量子點，製出電激發式藍光發光二極體。圖／黃俊元提供

　【記者徐霈芯綜合報導】由台東大學與遠東科技大學組成的研發團隊，於25日發表使用新穎的化學合成方式合成奈米級半導體材料膠體「量子點」（Quantum Dots, QDs），成功製作出電激發式「藍光發光二極體」（藍光LED）。技術突破多年來台灣在藍光LED上的瓶頸，可望大幅降低相關產品如照明設備、平面顯示器的製造成本。

　研發團隊由東大應用科學系副教授黃俊元與遠東科技大學材料與能源工程系組成，兩年前雙方展開合作計畫，由遠東科大負責合成量子點，黃俊元則專攻元件結構及製程之改良。黃俊元說：「遠東科大製出的量子點是目前台灣最好的，所以由他們負責製作，而我負責電激發的技術。」

　過程中遇到不少困難，「苦盡甘來，這是我在這個實驗學到最多的事情。」遠東科大材能系學生鄭慶仁說。他表示，自己高中不是相關科系畢業，所以對實驗流程一無所知。但因為參與這次專題，遇到不懂的東西就用筆記本記錄，忘記就可以翻閱，久而久之就會熟悉工具的用途及名稱。

　遠東科大材能系學生張家鳴表示，曾碰到實驗結果的強度和波長一直達不到預期目標的情況，後來靠著使用同樣的配方，不斷微調參數，再經過討論後才有進展。他說：「我從中了解到很多課本上學過但沒實際接觸過的東西，也慢慢地知道如何判斷配方及參數的修改，及用理論的方式討論實驗的走向。」

　由於量子侷限效應，所以不同粒徑的量子點會激發出不同色光，因此只使用不同粒徑的單一材料，就可以獲得紅、綠及藍色螢光。國外已經開發出許多量子點相關技術，但在藍光方面台灣遲遲無法突破。黃俊元表示，使用藍光量子點作為電激發光元件的發光主體，在操作時電荷注入位能障礙較大，所以製作困難。他說：「我去找了許多國外的相關論文，將那些研究結果綜合起來，在不斷嘗試下才成功。」

　近年技術成熟的有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode, OLED），因為是有機材料，所以元件壽命不長，花在封裝的成本極高；而量子點發光二極體（QD-LED）由無機材料製成，不但封裝的成本低，發光效率更高，是將來綠色能源產品的新趨勢。