提到鈣鈦礦，大家應該都很熟悉這種材料在太陽能領域的應用，但除了太陽能板外，鈣鈦礦于IC領域其實也有發(fā)光機會。由東華大學、海洋大學及洛杉磯加大教授組成的跨領域研究團隊，最近成功找到將太陽能材料、激光與半導體集成電路集成的關鍵技術，讓開發(fā)出更輕薄、低能耗且可規(guī)模化量產(chǎn)的激光組件。

鈣鈦礦（MAPbI3）是一種新興太陽能材料，優(yōu)點在于容易合成（原物料混一混加熱就能生長出來）、發(fā)光特性容易調(diào)整（調(diào)整材料比例就能輸出不同波段的光）以及具備優(yōu)異光電特性等，比起傳統(tǒng)晶體硅，鈣鈦礦更容易做出大面積太陽能電池，甚至涂覆在各種基材上做出可彎曲、各種顏色的太陽能電池。

不過除了“吸光放電”的太陽能電池，鈣鈦礦作為光纖組件在積體光學芯片方面也扮演關鍵角色，被視為下時代全光化集成電路重要目標?？紤]到目前全球集成電路已進入數(shù)個納米以下的微小制程，實現(xiàn)更低能耗與微型化光纖激光也更加勢在必行。

奈何多數(shù)鈣鈦礦激光組件散熱性較差，僅能于低溫運行，且激光效率低落，還需繁瑣制程，仍卡在高成本低實用的瓶頸中。對此，東華大學物理系賴建智教授、馬遠榮教授、海洋大學光電系羅家堯教授以及洛杉磯加大電機系劉佳明教授等人，決定嘗試研發(fā)簡易、低成本、可量產(chǎn)的鈣鈦礦激光組件制程，并克服現(xiàn)有鈣鈦礦激光散熱不佳問題，歷經(jīng)2年研究，終于將單晶光纖與鈣鈦礦結合成微型波導高效率發(fā)光材料。

該團隊除了成功開發(fā)簡易、低成本及可量產(chǎn)涂布制程，還領先全球，首次在室溫下實現(xiàn)極低能耗太陽能材料激光，一舉突破科學界多年來瓶頸，并大幅縮小激光體積至比人類頭發(fā)還要細的單晶光纖上。

賴建智教授表示，未來還希望通過改變鈣鈦礦材料成分，進一步得到多波長輸出的光纖激光，取代前端半導體激光光源及現(xiàn)有昂貴設備。新論文發(fā)布在《Advanced Materials》期刊。