DOE实验室研发新型晶片感光器

　　美国能源部（DOE）的Ames Laboratory （以下简称Ames实验室）发展出一种类紫外线的完全有机发光体（OLED），能够做为晶片式感光感测器。

　　這是一个堪称首见的研究，科学家在特殊領域操作不可见光的光线，紫外线的波長范围大约为400纳米（nm）。

　　Ames实验室科学家约瑟夫·施耐（Joseph Shinar）表示：“我们真正希望达到的目标是制作出一个光谱仪，能用来测量所有能够发光或吸光的物体所吸收的光线或冷发光光谱（luminescence spectrum）。”

　　美国能源部的Ames实验室)发展出一种近紫外线的完全有机发光体（OLED），能够做为晶片式感光感测器。 （图片来源：Ames Laboratory）

　　一直以来，许多人对于OLED的浓厚兴趣，大多在于這个技术是否能成为传统LED接替科技，而LED广泛应用在消费性电子产品，因此，对OLED及紫外线光谱的相关研究较少。实验室科学家露丝·施耐（Ruth Shinar）解释：“正因为如此，大家都忽略了OLED应用于小尺寸、可挠性装置分析装置的需求逐渐浮現，這类的装置可以用来侦测食物安全、水质、进行医疗診断以及应用于其他生物感测。這样的装置特性包括可以手持、使用在各种不同領域而且將成本可能会低廉至采取抛弃式使用方式。”

　　研究人員抽丝剥茧，探究光学微共振腔的影响，微共振腔是反射表面或兩个介面的結构。微小的共振腔会改变光的波長行为。這些特性让UV OLED能发出更集中的光，进而能够用来侦测、激发光谱。有了這种OLED阵列就能在同一装置上进行不同的分析和光激发。

　　根据Ames实验室所进行的OLED微共振腔研究，研究人員制作出一种能够发出波長介于370至430纳米的光，色光呈現深藍色、近紫外线，這个成果其实是延续了先前科学家的研究結果。研究生艾施塔·马那（Eeshita Manna）进行实验过程，科学家罗纳·比斯瓦（Rana Biswas）激发光谱。

　　承接先前曾在实验室工作的研究生艾蜜莉·海勒里居（Emily Hellerich）所进行的研究，這一次研究人員借由使用独特的感光聚合材料CBP和PVK，將范围扩展至470纳米。而进一步整合之前对可见光OLED阵列共振腔的研究，科学家因此能够得到波長范围370纳米至640纳米。

　　以下兩篇论文分别讨论這个研究：

　　·Tunable Near UV Microcavity OLED Arrays: Characterizations and Analytical Applications, published in Advanced Functional Materials

　　·Deep Blue/ultraviolet microcavity OLEDs based on solution-processed PVK:CBP blends, published in Organic Electronics