国立台湾科技大学应科所何清华特聘教授团队近期成功开发成长出新颖的单一轴向性二维光电半导体材料-三硫化锆 (ZrS3)，并首次揭示三硫化锆具备多重激子 (Exciton) 态的独特光学特性。研究团队也利用三硫化锆堆叠制成异质结构的偏振光太阳能电池与光检测二极体，展现不同偏振光方向下显著的光极化响应差异，为光电半导体量子材料的实际应用开启新契机。

台科大二日表示，此研究成果刊登於国际顶尖期刊《先进科学》 (Advanced Science)，通常顶尖高点数期刊发表需要多团队合作，此次则由何清华特聘教授团队独立完成，彰显研究团队的实验技术与创新能力值得推崇。

何清华特聘教授表示，透过团队自主开发的极化热调制反射光谱和极化光致发光量测技术，研究发现具有五道不同能阶且具相互垂直偏振的激子态发光，可提供多个不同能量与偏振方向的光学量子态 (Quantum States)，进一步推动光电元件与量子科技的发展。

何清华特聘教授说明，二维光电半导体的发展承袭诺贝尔物理奖的两大技术突破，包括以石墨烯(Graphene)为基础的二维半导体技术，以及氮化镓(GaN)激子态为基底的白光发光元件制造技术，而二维光电半导体的开发，则结合超薄、平滑、易於闸控的结构特性与激子态易生成的优势。

若进一步在二维材料的平面上产生额外的晶轴向性，就能同时实现偏振光的光学特性与非对称电学特性的量子态，并可提供数位化讯号。而以三硫化锆为代表的此类新颖二维半导体，具备电子元件、光电与发光元件以及量子材料的多功能性，未来应用前景无限广阔。

何清华特聘教授在新颖二维半导体量子材料晶体成长与非对称光学特性研究领域深耕超过二十五年，开发成长极高品质的二维半导体晶体，多次与国内外合作者发表於顶尖学术期刊。此外，在二维半导体光电子材料与元件领域的杰出贡献，让他获选为二0二四年美国光学学会会士 (2024 OPTICA Fellow)，并连续四年荣登史丹佛大学公布的全球「终身科学影响力」与「年度科学影响力」前2%顶尖科学家榜单 (World’s Top 2% Scientists)，学界成就卓越。

此项三硫化锆的非对称发光与光学特性研究成果，将开启非对称二维偏振光光电半导体与量子材料的研究契机，俾益於未来光电、半导体与量子科技的蓬勃发展。