掀開人類的歷史，從亙古到現代，晶體傳奇的篇章斐然可觀，從療癒身心靈的文化寓意，到日常生活中俯拾即是的晶體應用，甚至到科技領域的工業原料，晶體與人類關係匪淺。根據科學家的研究，天然晶體是蘊涵大自然日月精華，至少十萬年甚或百萬年形成的結晶礦石，其結構成份與當今被廣泛使用的晶體類似。矽單晶及石英晶體 是近代工業非常重要的材料，也是IC產業之母，為因應晶體在高科技產業的大量需求，國外早已開啟以人工合成矽單晶及石英晶體，其原子排列及特性與天然晶體幾乎完全一樣，且能調控品質、顏色或純度，滿足工業的需求。

　　臺灣以往的長晶設備、知識及技術均不足，都需仰賴國外進口，價格高昂，晶體種類的研發因而受限，造成產業發展難以突破的瓶頸，有礙臺灣躍升全球高科技產業的重要地位。所幸 2012年獲科技部重點挹注，設置「尖端晶體材料聯合實驗室，Taiwan Consortium of Emergent Crystalline Materials, TCECM」，成功突破長晶的關鍵技術，生長優質晶體，能供應高科技產業所需之高端元件，技術移轉加速產業國際化，奠立臺灣在國際長晶科技的地位。並於2018年榮獲教育部高教深耕計畫-特色領域研究中心的支持，成立「晶體研究中心」(Center of Crystal Research）。

　　周明奇教授表示，晶體是每個國家重要的戰略物資，晶體的研究亦是發掘新穎材料及凝聚態物理的重要途徑。晶體的應用層面很廣，舉凡雷射、光學、高能物理，生醫科技及發光二極體等，都需要不同類別的晶體。周教授和他的團隊利用水熱法長晶技術，改良晶體生長爐，創新研發生長各式光電晶體、高溫超導晶體、醫療用閃爍晶體、壓電晶體、磁性單晶及拓樸絕緣體等，周教授也積極與產業合作，這種從學術研發到產業鏈結所串起的上下游一貫之自主合作模式，加速臺灣在晶體產業的整體發展。

　　周教授和他的團隊將其生長的高放光雙摻雜閃爍晶體（Ca+Ce: Lu2-xYxSiO5 (LYSO)）應用在高端醫療設備元件，成功開發正子斷層顯影術(Positron Emission Tomography, PET)的閃爍晶體及其陣列模組(array)，現已能開發直徑大小達100mm的雙摻雜閃爍晶體 (scintillator crystals with double dopants)，這是正子斷層攝影偵測器的核心材料，對於診斷癌症、阿茲海默氏症等疾病所需要之生醫影像(medical image)，提供更精細的探測，從原先只可偵測10mm大小的腫瘤，提升到可看見小如4mm大小的腫瘤，對惡性腫瘤的早期偵測，貢獻甚偉。

TCECM實驗室一直以來持續接獲國際科研單位要求參觀，或提供研究樣品，周教授也頻頻受邀至國際研討會發表研究成果等等，足證臺灣長晶技術在國際間深受重視的地位。「晶體研究中心」(Center of Crystal Research）整合國立中山大學物理、化學、材料與光電科學及機械與機電工程學等學系近30位菁英，且連結德國Max Planck Institute for Solid State Research、柏林Institute of Crystal Growth、東京大學物理系、俄羅斯國家科學院，以及日本、南韓、中國等機構學者，及臺灣多家公司，致力於研發新穎晶體材料，含有機無機混成晶體材料（hybrid of organic and inorganic crystalline material）、微結構分析（microstructure analysis）與功能性材料（functional material）等。

 

 

　　周教授的創新研發擁有紮實之晶體生長的Know-how，其中有多項已獲得國內外專利、技轉（technology transfer），相關技轉金額已超過七千萬元。未來計畫研發一系列以稀土元素（rare-earth, RE）為主體且具spinel結構的超導體(superconductor)，此類晶體具有高聲子(phonon)效應，將使台灣成為國際高溫超導體研究之領先者。此外，周教授和他的團隊將持續擴大其晶體研究的深度與應用的寬度，特別是提供現代醫療科技設備的創新材料，為人類美好的生活奉獻心力，持續譜寫從亙古至今晶體療癒傳奇的新頁。

 

 

 

 

　延伸閱讀-科技部(科技大觀園)　

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