阳明交大与跨国团队合作 开发真空紫外超颖透镜

阳明交大电子所助理教授曾铭纶与美国莱斯大学、香港城市大学、国立联合大学、中央研究院合作，开发出可有效产生并聚焦紫外光的奈米超颖透镜（Metasurface lens），研究成果也获刊国际知名期刊《Science Advances》。

紫外光可应用于杀菌除污、绿色能源生成、量子计算以及半导体厂的曝光微影，但要有效产生并控制紫外光，并不容易。

阳明交大与跨国团队专注研究真空紫外光，曾铭纶指出，相较于一般可见光，紫外光具较高能量，皆于真空腔体操作，可应用于光化学、材料分析以及微影等前瞻科技，在次世代科技发展扮演要角。

然而，曾铭纶也说，常见光学材料会强烈吸收真空紫外光，因此如何「产生」与「控制」真空紫外光是一大难题，同时也限制科学家们探讨其未被发现的潜在价值。

曾铭纶指出，超颖透镜是一种特制设计的超颖介面，由半导体材料氧化锌薄膜加工制作而成，其聚焦与成像与一般厚重的玻璃透镜类似，具有更新颖的功能与应用。

团队发现，在可见光雷射的照射下，氧化锌可将入射的可见光雷射，转换成真空紫外光，此现象称做二次谐波效应，是非线性光学中经常使用的一种关键技术。

另外，研究也发现，要达到期望的双重功能，超颖透镜的奈米天线需要有良好的光学共振与适当的材料，连形状也需符合某些条件，才能使超颖透镜同时产生与聚焦真空紫外光。

在搭配奈米光学、非线性光学及量子力学中几何相位的理论后，团队决定採用氧化锌奈米三角天线组成超颖透镜，以电子束微影及聚焦离子束雕刻等技术制作数个超颖透镜，并于美国莱斯大学的量测实验中，成功观察到超颖透镜将可见光雷射转换成真空紫外光，并聚焦于空间中。

此超颖透镜产生的聚焦光点仅约为两个微米，在聚焦点的真空紫外光的单位面积强度，有21倍的显着增强，未来可整合于现有光学系统，并应用于先进光谱研究。

展望未来，团队盼藉超颖介面轻薄短小、功能多样性、开发自由度的特性，实现更多紫外光超颖介面。另外，得益于台湾半导体产业居世界领导地位，看好由半导体奈米结构组成的超颖介面，未来量产与商业化潜力。