积体电路持续不断的发展，效能也慢慢接近物体的极限。因此「光路」的想法在近几年不断的被提出。相较於电，光的传导速度虽然极快，但其控制也更加困难，同时成本也更高。今日科技部所支持的一项跨领域研究，就为实现「积体光路」开辟了一条可能的道路。

仅透过连续式雷射，就能在细如人类头发的钙??矿光纤中，产生不同波长的光谱。（拍摄／篮贯铭）

由国立东华大学物理系暨光电系赖建智教授主导，与国立东华大学物理系马远荣教授、国立海洋大学光电系罗家尧教授以及洛杉矶加大（UCLA）电机系刘隹明教授，合组跨领域研究团队，历经两年研究，成功找到可将太阳能材料、雷射与半导体积体电路(IC)整合的关键技术，有??实现更轻薄、节能、低制作成本，及可规模化量产涂布制程的雷射元件。

这项成果也获登今年2月号《先进材料》（Advanced Materials）国际期刊上。

赖建智教授表示，这项技术最主要的研究核心，就是使用在太阳能领域十分热门的钙??矿材料，透过其易控制与低成本的特性，再结合此次研究的独特制程技术，研发出能够微型光纤化的生产制程，让钙??矿与光纤平台可以被整合，为实现全光化的积体电路开创一个可能性。

赖建智教授解释，钙??矿是一种发光材料，具备极隹的发光可调性，只要稍做调整就能够涵盖很多波长。虽然钙??矿合成非常容易，只要加热就会生长，但同时也非常不稳度，若在一般环境中接触水与空气，就会还原回原始材料。

另一方面，使用钙??矿材料的雷射元件有散热性较差，仅能在低温运作的缺点，再加上目前的钙??矿雷射都需要使用高成本的脉冲雷射来驱动，因此若要整合至IC平台，困难度与成本都非常高。

而今日发表的技术就是一种低制作成本、简易且可量产的涂布法，能够在单晶光纤上把奈米级钙??矿披覆成原子级的平整表面，而且能够在室温下，就能够进行实际的运作，突破科学界多年来未能跨越的瓶颈。

此外，透过实现单晶的光纤化制程（海洋大学光电系罗家尧教授以二氧化碳雷射辅助拉制单晶光纤），就可以做到与积体电路整合，进而实现取代各种光元件的可能性。

然而此技术现在仍处於研发阶段，也正在持续朝向使用「电激发」的方向来研究（目前为脉冲激发）。不过赖建智教授认为，他们的团队不久就能够跨过这道门槛

「我们是目前全球最接近电激发的研究」赖建智教授说。

他指出，目前的研发挑战就是要在比头发还细小的传输通道中，实现完整可以包覆圆柱面的制程技术，只要在假以时日，就有??实现。