王福俊[中大教授]

王福俊，男，1967年3月出生，山東省鄆城縣人，畢業於西北大學，現任中山大學教授。

圖：王福俊敢想敢闖的創勁，使他開拓了粉狀微粒能現雷射的先例，為原子世界開闢新路 呂少群攝

我們處身日趨微型化的世界：從水壺形大哥大到輕觸式智慧型手機，由真空管電視到高畫質電視，物質體積不斷縮小，厚度不斷變薄，能量則持續增強。這一切變化發生在近二十年間，有賴材料科學的推陳出新所賜，也得力於科學家如中文大學物理系副教授王福俊的敢想敢闖。在奇妙的原子世界裡，憑藉「肯撞多試」的創勁，他研發出少於一微米的硬薄膜、提升手機表面的保護力，更突破雷射發光材料需源自單晶的向例、開拓了粉狀微粒能現雷射的先例，誠「大探險家」也。

王福俊在香港鄧鏡波書院讀到中六後負笈美國，九十年代初先後在西北大學取得化學學士，材料科學及工程物理學博士學位，主攻材料科學的隨機雷射，最初研究的是防止刮花、附在精品面層的硬薄膜。

在原子世界裡，一個原子相當於零點一納米（比微米小千倍），王福俊藉微波加熱把甲烷的首個氫原子離解，附在物質面層上，作為底層；然後繼續脫氫和重建碳鍵作用，使成一層一層的碳膜表面。在聚迭起大約二千個碳層，薄如二、三納米後，他發覺長成的碳膜片具有鑽石般硬度，貼在智慧型手機表面，可起防止磨損的保護作用，令產品價格提升。他謙稱：「只是技術提高，談不上原創。」王博士最津津樂道的是，在研製薄膜的過程中，「意外」發現氧化鋅粉粒晶體可以擺脫鏡面、自我炮製雷射的特性和能力。

意外研製出發光晶粒體

那是九十年代中，王福俊博士後追隨導師做研究的最大意外收穫。當時他的專注焦點轉向半導體、追尋新發光材料。「那是發光二極體（LED）蓬勃發展的初世，光譜不全、難有藍光，不少研究都向便宜發光材料競逐。」文獻上報導：鎵的氮化物、鋅的硒化物、氧化物，在適合光波的照射下，都可能發放藍色雷射，於是王福俊選了便宜又方便操作的氧化鋅作為測試材料，研製發光體。

王博士第一步制晶粒。制晶要在高溫、低壓的作用箱把鋅片加熱，使它表面原子遇熱蒸發，跟注入的氧氣分子作用生成氧化鋅。這些氣態的氧化鋅懸浮分子，附在箱內的凍面上，逐步結晶。所謂「凍」面，其實並非像天氣零度的冷凍，只要溫度適度降低，就有機會看到氧化鋅晶粒在「凍」面成長。為了好好迎接這個「晶粒寶寶」，科學家在箱內調控降溫角落預放蓋玻片（玻璃）、等分子附落作晶核，然後任王博士選擇溫度，控制結晶速度，製造出大小和排序有異的納米晶粒。

下一實驗是測試成品特性，看結果，做分析。王福俊想制藍雷射，所以用波長四百納米的光源對晶粒照射，看能否催生四至五百納米的藍雷射，以判別實驗是否成功。本來，降溫慢、核心少、結晶慢，完美晶體（大單晶）發光的機會較大，但是，他發現用降溫快、結晶速製成的「微細」、「粉狀」晶粒，卻出乎意料之外顯現自製微雷射的能力。王博士重複驗證，一點不眼花，他發現了「粉狀散碎」的小晶體也能產雷射。這是重大的突破，令他興奮得在實驗室蹦蹦跳：納米世界真是太奇妙了！

研用金屬材料檢測生物

王博士由理大轉到中大任教後，研究興趣轉移到怎樣改動金屬表面電子的游離走動及其套用上。理論上，金屬表面的電子在表層形成大量電漿激元（Plasmon），倘在塊面上刻出極微凹坑，則凹坑出現的強電場會使金屬發光亮度和光色有所改變。貴重金屬像金、鉑、銀，都是很好的實驗材料。記者見證到本來金燦燦的黃金表面、可以分別依視角變動而出現紅藍黃綠等不同光彩。這是個創新科技署資助的LED研究，王博士希望利用它的發光二極體功能，進而把生化分子如病毒、特定蛋白受體，標記（tag）上去，作為檢測該分子的生物檢測器。在這位博士眼中，它的敏感度及乎單分子。無怪乎在納米世紀中，細如生化分子、也難逃過新生材料和新生技術的擒兇手矣！