成大實驗室培養出上百種高品質單晶 一年四度登上國際頂尖期刊

成大晶体成长实验室已能产出上百种高品质的单晶。图／成大提供

「单晶成长技术」是研究开发先进材料不可或缺要件，成功大学物理系特聘教授吕钦山主持的晶体成长实验室努力10多年逐渐开花结果。他的实验室成长的高品质单晶与国内外80多个研究团队学术合作研究，过去一年就有4篇晶体材料研究论文登上国际顶尖「自然」（Nature）系列期刊。

成大表示，学术界论文获自然系列期刊采用、往往要花费数年时间投入许多资源，仅极少数团队能做到，而吕钦山教授团队能一口气一年里就发表4篇，「在台湾几乎无人能出其右」。

吕钦山表示，长晶技术对先进材料研发相当重要，在实验室内利用各种的化学元素与生长设备精密调控，不断反复尝试而成长出各式具独特性质与应用潜力的单晶。目前有深厚基础研究与工业实力的大国例如美、德、日、中等，都有大型常设研究机构积极投入晶体成长，而过去在台湾要研究新材料，必须透过这些机构提供晶体或向国外购买，研究过程受制于人错失先机，因此才有尖端晶体联合实验室成立的必要性与急迫性。

他表示，成大获国科会补助、长晶专家郭家农博士领军，持续累积成长出超过100种不同类型高品质单晶，亮丽的成果在全球知名实验室也罕见，因大部分实验室只能专注2、3种晶体，成大与国内外众多研究团队合作产出丰硕成果，累计合作的外国实验室已超过20个。

成大与美国麻省理工学院团队合作，由成大提供高品质的二维半导体材料二硫化铂（PtS2）单晶，用以验证突破性的凡德瓦材料转印于基板的制作技术，成果刊登在自然电子学（Nature Electronics）。

另外3篇都与国内团队包括与国科会前自然处长罗梦凡教授团队合作，提供二维材料铂碲化合物（PtTe2）单晶，进行甲醇分解反应研究。与阳明交大超快光学专家罗志伟教授团队及台大凝态中心主任朱明文博士团队合作，提供碲化铜（CuTe）单晶进行电荷密度波研究，成果都刊登在「自然通讯（Nature Communications）」上。

郭家农表示，大自然中的矿物结晶要花数千数万年才能慢慢形成，而实验室里要长出晶体，不仅需要调整各项参数并设计多种长晶方式，要成功成长出一种单晶，常要数十次的错误尝试调整，是极需要耐心与毅力的工作。看到自己成长出的各式晶体能帮助各领域研究，就觉得再辛苦也值得。

成大晶体成长实验室已能产出上百种高品质的单晶。图／成大提供

成大物理系特聘教授吕钦山（右）与长晶专家郭家农，多年来提供实验室产出单晶给国内外超过80个研究团队，去年有4篇晶体材料研究论文，登上国际顶尖「自然（Nature）」系列期刊。图／成大提供

成大物理系特聘教授吕钦山主持的晶体成长实验室努力10多逐渐开花结果。图／成大提供

成大晶体成长实验室产出的二维材料晶体，可反复用胶带撕贴，形成单层的二维晶体材料。图／成大提供