【記者林昕璿綜合報導】光感測器是透過接收光波產生電流的裝置，常被運用於遙控家電、智慧型手機的影像感測。國立陽明大學生醫光電研究所教授薛特（Surojit Chattopadhyay）的研究團隊與國立臺灣科技大學、國家實驗研究院學者合作，共同研發新型奈米材料，進而開發出兼具光譜吸收範圍廣，及光電轉換效率佳的光感測器。 國立陽明大學生醫光電所教授薛特帶領博士生高聖禹，研發新型奈米材料，打造廣譜光感測器。　圖／薛特實驗室提供薛特表示，傳統半導體的光檢測器，雖然光響應（註）速度快，但是光能轉換的電流小。而電流是因為自由電子移動而產生，因此電流小代表裝置在光的吸收遷移率（即電子移動）上受到限制。雖然現今廠商亦有開發新式材料的光感測器，如二硫化鉬（MoS2），但其仍有電子移動性差，及光可吸收範圍侷限於紫外線或可見光的缺點。註：光響應為光電轉換能力的指標，意為每一瓦特的光，可轉換為多少安培的電量。為了突破光響應度不足的問題，薛特與他帶領的生醫光電所博士生高聖禹（Sandip Ghosh）想到利用二硫化鉬吸光的特性，結合可吸收紅外線的材料——上轉換奈米粒子，來製作光感測器。團隊以二硫化鉬作為主要電荷運輸載體，並藉由讓兩物質同時吸收光的方式，大幅提升光響應能力。 二硫化鉬吸光範圍約在650微米，透過結合上轉換奈米材料，能讓吸光範圍達到1064微米。　圖／薛特實驗室提供「儘管響應度值很小，但現今商用的感測器，仍多以矽半導體製成。」薛特解釋，矽半導體製成的感測器需透過低溫才能展現良好的性能。而團隊的廣譜光感測器不僅可吸收光譜範圍廣，吸光範圍涵蓋紫外線、可見光與紅外線，且在室溫就可進行，並同時具有高穩定性。團隊表示，有別於一般光感測器每瓦特僅能產生約一安培的電流，團隊的感測器在呈現最佳感測性能時，其光電轉換能力是一般感測器的1000多倍。此外，團隊研發的廣譜光感測器具有體積小的優勢，大小只有4.5微米。不過在製作階段，將二硫化鉬、 上轉換奈米粒子兩種材料結合的過程，需花費18到20小時。另一方面，薛特表示，雖然廣譜光感測器實現創紀錄的光響應性，但相比傳統矽為基底的光感測器，在光響應速度上仍有差距。而在商業運用上，此廣譜光感測器還需進一步改良，薛特說：「大多數智慧型手機使用半導體處理，但我們的設備並沒有半導體，因此還要時間來達成技術上的兼容與封裝。」國立彰化師範大學電子工程系教授林得裕也表示，此技術的高光電轉換率已是很大的突破，但若要運用於智慧手機的拍攝功能，速度仍過慢而不能及時顯現影像。不過在低端運用如遙控器，僅需再經過相關設計與系統工程，就可望進入商品化。