美国加州大学尔湾分校科学家领导的国际科研团队，通过操纵入射光子的动量，使纯硅从间接带隙半导体变为直接带隙半导体，其光学性能提升了4个数量级。相关论文发表于最新一期《美国化学学会·纳米》杂志。
研究团队解释称，这一光子现象的奥秘在于海森堡不确定性原理。当光被限制在几纳米以下的尺度时，动量分布会变宽。其动量会显著增加至自由空间内光子动量的1000倍，与材料内部电子的动量相当。
一般认为，材料在吸收光时，光子仅会改变材料内电子的能量状态，实现“垂直跃迁”。但最新研究结果表明，动量增强的光子不仅能改变电子的能量状态，还能同时改变其动量状态，从而解锁新的跃迁路径——对角线跃迁，这显著提升了材料的吸光能力。
在最新研究中，通过增强光子的动量，团队成功地将纯硅从间接带隙半导体转变为直接带隙半导体，其吸光能力增加了4个数量级。
作为间接半导体，硅在吸收光时，不仅需要光子改变电子的能量状态，还需要声子（晶格振动）改变电子的动量状态。但光子、声子、电子同时同地相互作用的可能性极低，导致硅的光学性质很弱。
为了更有效地捕获太阳光，硅基太阳能电池板需要一定厚度的硅层。这不仅提高了生产成本，而且由于载流子增加而限制了能效。虽然薄膜太阳能电池提供了一种解决方案，但这些材料往往容易快速退化或生产成本高昂，难以大规模推广应用。
团队指出，能以相同系数减少硅层的厚度，为超薄设备和太阳能电池开辟了新途径。此外，新方法无需对材料进行任何改变，且可与现有制造技术集成，或将彻底改变太阳能电池和光电子设备领域。
美国加州大学尔湾分校科学家领导的国际科研团队，通过操纵入射光子的动量，使纯硅从间接带隙半导体变为直接带隙半导体，其光学性能提升了4个数量级。相关论文发表于最新一期《美国化学学会·纳米》杂志。
研究团队解释称，这一光子现象的奥秘在于海森堡不确定性原理。当光被限制在几纳米以下的尺度时，动量分布会变宽。其动量会显著增加至自由空间内光子动量的1000倍，与材料内部电子的动量相当。
一般认为，材料在吸收光时，光子仅会改变材料内电子的能量状态，实现“垂直跃迁”。但最新研究结果表明，动量增强的光子不仅能改变电子的能量状态，还能同时改变其动量状态，从而解锁新的跃迁路径——对角线跃迁，这显著提升了材料的吸光能力。
在最新研究中，通过增强光子的动量，团队成功地将纯硅从间接带隙半导体转变为直接带隙半导体，其吸光能力增加了4个数量级。
作为间接半导体，硅在吸收光时，不仅需要光子改变电子的能量状态，还需要声子（晶格振动）改变电子的动量状态。但光子、声子、电子同时同地相互作用的可能性极低，导致硅的光学性质很弱。
为了更有效地捕获太阳光，硅基太阳能电池板需要一定厚度的硅层。这不仅提高了生产成本，而且由于载流子增加而限制了能效。虽然薄膜太阳能电池提供了一种解决方案，但这些材料往往容易快速退化或生产成本高昂，难以大规模推广应用。
团队指出，能以相同系数减少硅层的厚度，为超薄设备和太阳能电池开辟了新途径。此外，新方法无需对材料进行任何改变，且可与现有制造技术集成，或将彻底改变太阳能电池和光电子设备领域。
随着历史的车轮驶入2024年，大模型、AIGC等话题引发广泛热议，云计算与AI技术展现出了前所未有的深度融合趋势，就如同寒武纪的生物大爆发，激发着各行各业的创新浪潮。新质生产力时代到来，政企用云进 北京时间凌晨4点至6点，英伟达联合创始人兼CEO黄仁勋发表主题演讲《见证AI的变革时刻》，正式拉开了2024年英伟达GTC大会的序幕。黄仁勋宣布，正式推出名为Blackwell的新一代AI图形处理器（G 3月21日是世界睡眠日，中国主题为“健康睡眠 人人共享”。近日发布的《2023年中国居民睡眠白皮书》显示，我国居民平均睡眠时长6.75小时，平均在零点后入睡，夜间睡眠时长普遍偏短。你是否有睡眠困扰 根据《天体物理学杂志》的最新报道，一个国际天文学家团队利用欧洲空间局的盖亚（Gaia）太空望远镜收集的数据，创建了迄今为止最庞大的三维宇宙地图。该地图涵盖了大约130万个活跃类星体的精确空间 再打一局游戏就睡，再刷几个视频就睡，终于放下手机，关灯睡觉了……结果翻来覆去睡不着，半夜醒来再也睡不着，为什么明明睡着了，睡眠质量却不高？3月21日是世界睡眠日，最新发布的《2024中国 随着量子技术的发展，利用量子特性突破传统测量技术极限的新一代精密测量技术——量子测量开始得到应用。记者从中国计量科学研究院获悉，由该院牵头编制的《量子测量术语》《量子精密 。本文链接：通过操纵光子动量 纯硅光学性能提升四个数量级http://www.sushuapos.com/show-2-8605-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 超低成本电池阴极材料研发成功
下一篇： 新一代植物绝缘油通过13项型式试验