研究發現在飛秒雷射照射下，能將碲玻璃變成半導體奈米晶體

研究人員發現，將碲玻璃置於飛秒雷射（femtosecond laser）照射下可產生半導體奈米晶體，這為僅利用光將玻璃轉化為發電表面提供了可能。

什麼是飛秒雷射？飛秒是國際時間單位，為10的-15次方秒，用精密儀器在如此短暫的時間內擊發雷射，達到精準切割的效果。在半導體常見的應用如矽晶圓劃線及切割、玻璃切割、金屬成形加工、陶瓷鑽孔等等，在半導體封裝、電子產業、半導體測試等產業均有實際應用。

那麼，將碲玻璃暴露在飛秒雷射下會發生什麼？Galatea 實驗室的戈茲登-托倫（Gözden Torun）與東京工業大學的科學家們合作，在她的畢業論文中試圖回答這個問題，她的這一發現有朝一日可能將窗戶變成單一材料的光收集和感測裝置。她的研究成果發表在《PR Applied》上。

科學家們對碲玻璃中的原子在高能飛秒雷射的快速脈衝照射下如何重組很感興趣，他們偶然發現在玻璃上形成了奈米級的碲和氧化碲晶體，這兩種半導體材料都是蝕刻在玻璃上的，而這正是玻璃被照射的地方。

這就是科學家們發現的奇蹟時刻，因為半導體材料暴露在日光下可能會產生電能。

「碲是半導體，基於這一發現，我們想知道是否有可能在碲玻璃表面寫入持久的圖案，從而在光線照射下可靠地誘發電流，答案是肯定的，」負責管理 EPFL Galatea 實驗室的 Yves Bellouard 解釋說。「這項技術的一個有趣的轉折點是，在這個過程中不需要額外的材料。只需要碲玻璃和飛秒雷射就能製造出活性光電導材料。」

EPFL 團隊利用東京工業大學同事生產的碲玻璃，運用飛秒雷射技術的專業知識對玻璃進行改性，並分析雷射的效果。在直徑為 1 釐米的碲玻璃表面照射一個簡單的線條圖案後，Torun 發現它在紫外線和可見光譜照射下能產生電流，而且這種電流能持續數月之久。

伊夫-貝魯亞爾說：「太神奇了，我們正在用光將玻璃變成半導體。」伊夫-貝魯亞德說：「我們實質上是在把材料變成另一種東西，也許接近煉金術士的夢想！」

新聞來源：https://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.21.014008