ทีมวิจัยเทคโนโลยีเซนเซอร์แสงไฟฟ้าเคมี หรือ Opto-Electrochemical Sensing Research Team (OEC) มีเป้าหมายเสริมสร้างความแข็งแกร่งให้กับงานวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีด้านเซนเซอร์เชิงแสงไฟฟ้าเคมี และผลักดันให้เกิดการพัฒนาองค์ความรู้และเทคโนโลยีดังกล่าวให้เกิดประโยชน์เชิงอุตสาหกรรม เศรษฐกิจ และสังคมในประเทศ รวมทั้งมุ่งเน้นการสร้างเครือข่ายการปฏิบัติงานวิจัยขึ้นทั้งภายในและภายนอกสวทช. ทั้งหน่วยงานภาครัฐและเอกชน รวมถึงหน่วยงานภายในประเทศและต่างประเทศ
สารบัญ
วิสัยทัศน์
เป็นห้องปฏิบัติการวิจัยชั้นนำของประเทศ พัฒนาเทคโนโลยีทางด้านเซนเซอร์เชิงแสงไฟฟ้าเคมีสู่การประยุกต์ใช้งาน เพื่อสร้างผลกระทบต่อเศรษฐกิจ สังคม และการพัฒนาที่ยั่งยืนของประเทศ
พันธกิจ
วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเซนเซอร์ โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีเชิงแสงไฟฟ้าเคมีของประเทศให้ทัดเทียมสากล รวมทั้งถ่ายถอด และสร้างความร่วมมือแก่สถาบันการศึกษา หน่วยงานวิจัย ตลอดจนภาคเอกชน ภายในประเทศ เพื่อเพิ่มโอกาสทางการแข่งขัน ทั้งทางด้านบุคลากร และทางด้านนวัตกรรมของไทย
เทคโนโลยีหลัก
- Nanofabrication based on Physical Vapor Deposition (PVD)/Chemical Vapor Deposition (CVD): ทีมวิจัยมีความเชี่ยวชาญในศึกษาวิจัยและพัฒนากระบวนการเคลือบฟิล์มบางในระบบสุญญากาศ เช่น ฟิล์มบางโลหะ ฟิล์มอัลลอยด์ ฟิล์มเซมิคอนดักเตอร์ ฟิล์มโพลีเมอร์ และฟิล์มที่มีสมบัติแม่เหล็ก รวมถึงการสังเคราะห์วัสดุนาโนคาร์บอนด้วยการเคลือบผิวด้วยไอเคมี หรือ CVD ซึ่งสามารถสังเคราะห์วัสดุนาโนคาร์บอน เช่น ท่อคาร์บอนนาโน (carbon nanotube), กราฟีนและกราฟีนที่มีโครงสร้างสามมิติ (graphene and 3-D graphene) และ เพชรนาโน (nanodiamond) ที่มีความบริสุทธ์สูง
- Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS): เป็นเทคนิคการใช้โครงสร้างนาโนของโลหะมีตระกูลในการเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจวัดสัญญาณ Raman ในการตรวจวัดและวิเคราะห์โมเลกุลของสารเคมีได้มากจนถึงระดับที่สามารถตรวจวัดสารตกค้าง (trace) ประเภทต่าง ๆ ได้
- Gas sensing platform: การพัฒนาเซนเซอร์ตรวจวัดก๊าซ (gas sensor) ที่อาศัยคุณสมบัติพิเศษของวัสดุผสมนาโนคาร์บอนและโลหะออกไซด์กึ่งตัวนำ (semiconducting metal oxides) เพื่อให้ได้เซนเซอร์ตรวจวัดก๊าซที่มีโครงสร้างพิเศษโดยมีความไวต่อก๊าซและความจำเพาะสูง
- Carbon-based electrochemical sensor: การประยุกต์ใช้วัสดุนาโนคาร์บอนที่สังเคราะห์ขึ้นภายในห้องปฏิบัติการ พัฒนาเซนเซอร์เคมีไฟฟ้าที่มีความไวในการรับรู้สูงกว่าเซนเซอร์เคมีไฟฟ้าทั่วไป
- Vacuum coating system and components: การออกแบบพัฒนาและจัดสร้างอุปกรณ์สุญญากาศ ระบบสุญญากาศ และเครื่องเคลือบฟิล์มบางในสุญญากาศ โดยมุ่งเน้นการพัฒนาวัสดุและอุปกรณ์ที่มีคุณภาพเป็นมาตรฐานเทียบเท่าระดับสากล สามารถทดแทนอุปกรณ์สุญญากาศหรือใช้งานร่วมกับระบบสุญญากาศจากต่างประเทศได้ ทั้งนี้การพัฒนาวิศวกรรมนี้มุ่งพัฒนาอุปกรณ์และระบบที่ตอบโจทย์งานวิจัยฟิล์มบางในสุญญากาศเป็นสำคัญ
ผลงานเด่น
ONSPEC: ชิปขยายสัญญาณ Raman ประสิทธิภาพสูง พร้อมใช้ร่วมกับเครื่องอ่านสัญญาณ Raman ทั้งแบบพกพาและห้องปฏิบัติการเพื่อตรวจระบุร่องรอยของโมเลกุลสารเคมี สามารถพัฒนาเพื่อใช้ประโยชน์ได้หลายด้าน เช่น งานนิติวิทยาศาสตร์และความมั่นคง การตรวจหาสารตกค้างทางการเกษตร และ การประยุกต์ใช้งานทางการแพทย์ เป็นต้น
GASSET: เทคโนโลยีในการสร้างแก๊สเซนเซอร์ชนิดสารกึ่งตัวนำโลหะออกไซด์ ที่มีขนาดเล็ก ใช้พลังงานในการทำงานต่ำ เหมาะสมกับการใช้งานร่วมในอุปกรณ์แบบพกพา หรือไร้สาย รองรับการสร้างอาเรย์ของเซนเซอร์จำนวนมาก สามารถประยุกต์ใช้งานร่วมกับวัสดุตอบสนองแก๊สได้โดยง่าย ส่งผลให้สามารถใช้ต่อยอดและผลักดันงานวิจัยด้านวัสดุตอบสนองแก๊สสู่ผลิตภัณฑ์เชิงนวัตกรรมของประเทศไทยได้
OnSpec VULCAN : เครื่องเคลือบฟิล์มบางสำหรับชิปขยายสัญญาณรามาน เป็นต้นแบบการผลิตชิปขยายสัญญาณชนิดฟิล์มบางในปริมาณมากเครื่องแรกของประเทศไทย ใช้หลักการของเทคโนโลยีสุญญากาศ การเคลือบฟิล์มบางโดยไอเชิงฟิสิกส์ เทคนิคสปัตเตอริง และการเคลือบฟิล์มเอียงมุมชนิดหมุนเพื่อให้เกิดโครงสร้างนาโน สามารถรองรับการผลิตชิปขยายสัญญาณได้มากกว่าหลายพันชิ้นต่อปี สิ่งประดิษฐ์นี้ได้รับรางวัลสภาวิจัยแห่งชาติ รางวัลผลงานประดิษฐ์คิดค้น ประจำปี 2563 ระดับดีมาก
GloveBox/LoadLock Attachment Unit : เพิ่มศักยภาพกระบวนการผลิตและบรรจุภัณฑ์เป็น high-throughput workflow ระบบการผลิตทั้งระบบ สามารถทดแทนการนำเข้าเครื่องเคลือบฟิล์มขั้นสูงจากต่างประเทศ ใช้งานสะดวกและบำรุงรักษาได้ง่าย และสามารถผลิตชิปขยายสัญญาณรามานได้เป็นจำนวนมาก จึงสามารถรองรับในการพัฒนาวิจัยการตรวจพิสูจน์สิ่งตกค้างเชิงเคมีได้หลากหลาย รวมถึงรองรับการจำหน่ายเชิงพาณิชย์ได้ทันที
Novel Materials Synthesis: Graphene, Borophene, Graphene Thread สังเคราะห์วัสดุนาโน วัสดุ 2 มิติ และวัสดุเส้นกราฟีน สำหรับงานด้านเซนเซอร์เคมีไฟฟ้า
GMR (Guided mode resonance): เซนเซอร์เชิงแสงแบบไม่ติดโมเลกุลฉลาก (Label-free optical sensor) สำหรับการตรวจวัดเชิงชีวภาพ และเคมี เซนเซอร์มีความยืนหยุ่นสูง สามารถประยุกต์ใช้งานในการตรวจวัดโมเลกุลขนาดเล็กอย่างเช่นโมเลกุลแก๊ส จนถึงโมเลกุลชนาดใหญ่ระดับเซลล์ สามารถต่อยอดกับเทคโนเลยีเซนเซอร์อาร์เรย์เพื่อการตรวจวัดแบบมัลติเพล็กซ์ และเทคโนโลยีการตรวจวัดแบบจมูกแสง (O-Nose) เป็นต้น
บุคลากรและความเชี่ยวชาญ
- มติ ห่อประทุม, Ph.D. : Thin-Film Fabrications & Characterizations; Nanostructures; Nano-Microelectronic Devices; Plasmonic Devices; Photonic Material; Optoelectronics; Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS); Spectroscopic Ellipsometer; Glancing Angle Deposition Technique; Opto-chemical Sensor
- อภิชัย จอมเผือก, Ph.D. : Finite Element Simulation; Quantum Computational Method
- คทา จารุวงศ์รังสี, Ph.D. : Quartz Crystal Microbalance; Sensors; Microcontroller & Embedded System; Software Development
- สกุลกานต์ บุญเรือง Ph.D. : Micro-nano Optical Devices, Diffractive Optics, Optical Sensor, Numerical Analysis, Optical System, Laser Interference Lithography, Nano Imprint Techniques
- พิทักษ์ เอี่ยมชัย, Ph.D. : Thin-Film Optics; Thin-Film Designs, Fabrications, and Characterizations; Ellipsometry; Vacuum Design; PVD Processes; Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS)
- วิยะพล พัฒนะเศรษฐกุล, B.S. : Vacuum Systems; Vacuum Components; Vacuum Designs and Assemblies; Sputtering & Evaporation Systems; PVD & CVD Processes
- ธิติมา มธุรส แดเนียลส์, M.S. : Micro/Nano Fabrication, nanomaterials; Lab on a Chip Technology; Dielectrophoresis
- ดิษยุทธ โภคารัตน์กุล, M.S. : Micro/Nano Fabrication; Nanomaterials; Sensors; Nanoelectronics
- อุไรวรรณ ไหววิจิตร, Ph.D. : Medical biochemistry; Biosensor; Cell-based sensor
- ทวี ป๊อกฝ้าย, M.S. : Electronics design, Microcontroller and Embedded Systems, Solfware Developers
- ศักย์ศรณ์ ลิ้มวิเชียร, Ph.D. : Thin-Film Fabrications & Characterizations; Nano- & Micro-structures; Nano-Microelectronic Devices; Gas Sensors; Surface Enhance Raman Spectroscopy (SERS)
- ณัฏฐ์ธมน ลิ้มสุวรรณ, Ph.D. : Microelectronic devices; diamond electronics
- ขวัญชัย ตันติวณิชพันธุ์, Ph.D. – Terahertz Technology, Semiconductor Photonics, Optical fiber and gratings, Graphene Technology, Semiconductor fabrication (Photolithography, Electron beam lithography, SEM, AFM, Evaporator, Spectroscopy)
- อัสมา สาธุการ, Ph.D. – Optical/THz waveguides and devices, optical fiber, photonic crystal, Laser application
- ฐิตพัฒน์ เงินสุทธิวรกุล, Ph.D. : Chemical analysis; Sample preparation; Microfabrication; Microfluidics
- ราจู บอตต้า, Ph.D. : Raman/Surface enhanced Raman spectroscopy; nanostructure fabrication; Sensing Application in Environmental; Agricultural, Biological and Clinical diagnosis
- ทศพร เลิศวณิชผล, Ph.D. : Thin-Film Characterizations; Spectroscopic Ellipsometry, Nanofabrication; Plasmonic Materials; Quantum Plasmonic Sensors
- ชนันธร ชนนนนวธร, M.S. : Fabrication of nanostructure by PVD ; Electrochromic thin film; Synthesis of ZnO nanowire/rod structure by aqueous chemical growth (ACG)
ติดต่อ
ทีมวิจัยเทคโนโลยีเซนเซอร์แสงไฟฟ้าเคมี
กลุ่มวิจัยอุปกรณ์สเปกโทรสโกปีและเซนเซอร์ (SSDRG)
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (เนคเทค)
อีเมล : mati.horprathum[at]nectec.or.th
โทร. : (+66)2-564-6900