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中大教授杨台发 研发奈米结构钻石薄膜电极

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【大纪元5月24日报导】(中央社记者翁翠萍高雄二十四日电)国立中山大学机电系副教授杨台发在国科会研究计划补助下,以奈米结构的钻石为基板,研发出厚度只有零点一微米即一百奈米的“奈米结构的钻石薄膜电极”,整篇论文将刊登在即将出刊的美国化学电化学国际期刊二00六年六月号,研究成果并已申请台湾专利中。

“奈米结构的钻石薄膜电极”灵敏度较其他电极材料如玻璃炭、白金电极材料等高达六千倍以上,化学特性也因此提升数倍,未来可应用在生医用途,例如检测血液、蛋白质与体液的化学成分等,可大大的提高生医检验的准确性,还可应用于废水处理、做核融合视窗、应用于太空梭等等。

电脑不易散热是目前电脑产业很不容易突破的一项技术,杨台发同时在产学合作计划中研发出电脑中央处理器的钻石薄膜基板,协助电脑散热效果良好,预期商机无限,不过,产学合作成果要到年底才发表,对于关键技术,他说还不能透露。

杨台发引用台湾半导体之父张忠谋的话说,下一世纪是钻石的世界。因此,如何提升钻石元件的品质以符应市场需求,是科技上一大挑战,不过,各国工业钻石研发多往大钻石的方向发展,台湾在设备上比不上,因此,他另辟蹊径,往小的方向发展,以打开一条新路,结果研发出零点一微米即一百奈米的钻石薄膜电极。

杨台发指出,新的世纪以来,材料尺寸和结构的奈米化,产生许多前所未见的奇异特性,奈米材料的研发无疑是二十一世纪科技发展中最重要的一环,且是全世界的潮流。

而钻石又具有许多超越其他材料的特性,应用范围十分广泛,包括研磨、切割、视窗、生医感测和电子材料等,尤其钻石具有较其他材料更宽的氧化还原反应范围,不易水解,在生医范围可广泛应用。

目前每年世界钻石市场需求超过千吨,人工合成的化学气相沉积钻石具有重大的市场商机,应用在生医感测和电子材料上的钻石更是不计成本,品质要求严苛。

杨台发利用多孔硅表面的奈米粗造结构,又用 CVD加渗硼杂质法镀钻石薄膜,将奈米结构的钻石薄膜沉积于多孔硅基板,克服镀钻石时成核过大的困难,他做到不须成核即可成长钻石薄膜,使薄膜厚度可到奈米,适合微奈米化元件未来在生医、电子感测等应用及发展。

任教中山大学物理系十几年,做的却多是应用研究,杨台发因此转到机电系,他的梦想是做太阳能电池,由于碳、硅等在物理、学理角度看来完美短缺,他也对碳、硅等情有独钟,一路研究下来,到做钻石就是最难的部分,钻石薄膜视窗预期可抗宇宙射线,未来可以衔接到太阳能电池研发,往梦想继续努力。

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