在国科会学术攻顶计画支持下,台大教授周必泰的研究团队,将本身所保持的有机强放光世界纪录,由原先的840奈米一举突破到1000奈米,对未来生医及通讯科技发展有很大帮助。
周必泰的研究成果已于今年10月10日正式发表于国际光电顶尖的《自然光电》期刊,未来有望应用于即时生医影像及生化感测解析,成为穿载式生医检测的利器,同时其可降低资讯传递吸收损失,提升光纤科技效能。
近红外(NIR)波长在1000~1700奈米的范围俗称红外二区(NIR(II)),在生医领域上,它可以穿过皮肤组织以及血管做深层成像检测或启动药物作用,也是重要可穿戴式生医产品(如血氧计、光疗贴片)的主要光源。
有机分子材料在红外二区在能隙定律中具显着的热淬灭效应,理论上其放光产率接近于零,不太可能适合于红外二区发光应用。因此如何让有机分子在红外二区有强放光性质,长久以来在国际光电科研上被认为是一个不可能达成的任务。
为了化不可能为可能,周必泰的团队自2017年起从理论基础出发,思考若耦合是不可避免发生的定律,那么是否可以经由其他方式,来有效的降低有机材料激子/振动的耦合强度,进而减低热消散的发生机率。
周必泰的团队透过与清大教授季昀、海洋大学教授洪文谊以及国家同步辐射中心博士庄伟综的合作,利用铂金属错合物配位基分子的更加平面化,以及将有机化合物中的氢原子氘化(将氢以其同位素氘置换),一举突破团队2020年发表在自然光电的世界纪录840奈米,在分子的放光原理及设计上做出卓着的国际性贡献。
据此设计合成制备出的电致发光元件(OLED),其放光波长已达到1000奈米,内部量子产率达21%,外部4.2%,皆为目前之世界纪录。
周必泰表示,未来将挑战前所未有的有机分子红外三区范围(1700-2000奈米)的放光领域,以及将现有成果商业化,并欢迎有兴趣的学者及业者能一起来共襄盛举。
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