「雷射光譜暨影像技術」目前廣泛應用於物理、化學、光電、材料、生物和醫學等領域的科學研究和產業應用。此技術通過光學顯微鏡的物鏡將雷射聚焦在待測樣品上,然後再透過同一組物鏡收集樣品在光激發下產生的顯微螢光或拉曼光譜訊號。傳統上商用光學顯微鏡會使用近紫外光(NUV:400-450nm)或可見光(>450nm)雷射作為激發光源,然而針對諸多寬能隙 (Eg > 3.0eV) 的半導體材料(例如AlxGa1-xN、AlxIn1-xN、Ga2O3、ZnO、BN等第三代半導體材料),使用
高於材料能隙的深紫外光(DUV)雷射光源會更妥適。基於上述需求,於焉我們開
發了一套基於深紫外光雷射光源的「266nm雷射光譜暨影像技術服務平台」。本項雷射光譜量測技術具備了「遠端、非接觸、非破壞、即時」量取待測樣品的光電物理特性訊息的科研工具。這次我們實驗室提出申請的「266nm雷射光譜暨影像技術服務平台」正是嘗試解決深紫外光波段雷射光譜暨影像量測的關鍵技術瓶頸,達成在光學顯微鏡架構下,能遠端即時量測具次微米空間解析度、毫電子伏特能量解析度、及皮秒時間解析度的樣品螢光和拉曼光譜暨影像。由於本光學系統經過共軛焦設計優化,且利用光纖進行訊號收集並傳輸至光譜儀和光偵測器。這樣的光路設計允許對樣品三維結構進行深度解析的雷射光譜量測。此外我們進一步導入266nm脈衝雷射光源,使得本技術提升至可提供皮秒時間解析的螢光生命週期顯微影像 (FLIM),因此可用於半導體、光電材料、生物樣品的動態反應過程研究。本系統除了完美地補齊了學術界或產業界針對寬能隙半導體材料的雷射光譜量測需求外,我們也想表達使用266nm紫外光雷射光譜技術還具有其他的科研上的優勢。例如在生物或化學領域,「266nm雷射光譜暨影像技術」可以用來偵測生化分子結構的拉曼光譜訊息,同時避免了被雷射激發的長波長螢光訊號的干擾。我們相信這技術有機會針對傳統的生醫或製藥產業,提供高效能且具鑑別度的生化分子偵測技術。這次我們建置完成「266nm雷射光譜暨影像技術服務平台」,除了光學系統皆由實驗室自行設計、採購、與組裝完成,且已將各項可提供服務的266nm光譜技術規格公告於「光電技服」官網,除提供產官學界申請「技術服務」外,我們更期待有機會透過「產學合作」或「技術授權」技轉產業界,落地應用於半導體產業的研究發展或產線檢測。