單晶成長的技術對於先進材料的研究開發具有重要性。在國科會補助下，國立成功大學物理系特聘教授呂欽山主持的晶體成長實驗室研發多年，透過實驗室成長的高品質單晶與國內外逾 80 個研究團隊進行學術合作研究，而目前累計合作中的外國實驗室已超過 20 個。僅在2024年就有 4 篇晶體材料研究的論文，登上Nature系列國際期刊，成績斐然。

成大物理系特聘教授呂欽山（右）與長晶專家郭家農（左）多年來提供實驗室產出的單晶給許多的研究團隊，圖二為成大晶體成長實驗室產出的二維材料晶體，可反覆撕貼膠帶形成單層的二維晶體材料。

國科會在 2012 年結合專家推動尖端晶體計畫並成立台灣自主的「尖端晶體材料聯合實驗室」（Taiwan Consortium of Emergent Crystalline Materials, TCECM），以期促進晶體材料研究水準及提升新穎材料的研發競爭力，成大的長晶團隊為重要成員之一。呂欽山教授表示，多年來學術成果已拓展到應用層面，以「Materials@Taiwan」為概念，開發出許多台灣自行成長的新穎單晶材料，提供產學界所需。

呂欽山教授表示，長晶技術對先進材料的研發相當重要，在實驗室內利用各種的化學元素與生長設備精密調控，不斷反覆嘗試而成長出各式具獨特性質與應用潛力的單晶。目前有深厚基礎研究與工業實力的美、德、日等都有大型常設研究機構積極投入晶體成長，而過去在台灣要研究新材料，必須透過這些機構提供晶體或向國外購買，往往導致研究錯失先機。

長晶專家郭家農博士表示，大自然中的礦物結晶要花數千數萬年才能慢慢形成，成大團隊持續累積成長出超過 100 種不同類型的高品質單晶，也會好奇嘗試從未有人做過的晶體，像是具有超導體特性的金錫化合物 AuSn4、具催化特性的拓樸半金屬材料 Pt3Te4 與 NiTeSe 等。而實驗室裡要成功成長出一種單晶，經常要數十次的錯誤嘗試調整，而且唯有透過低缺陷高純度的晶體，才能獲得正確的物理性質的資訊，使實驗結果與理論計算得以驗證。