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。
记者3月18日从兰州大学获悉,该校动物医学与生物安全学院郑海学教授团队解析了非洲猪瘟病毒(ASFV)在猪体内感染的靶细胞,以及在靶细胞内延长感染的机制。这项研究系统阐明了ASFV感染的细胞嗜性、 马斯克开源3140亿参数的Grok,大模型争相开源所为何求? 作者:刘晓洁 特斯拉CEO埃隆・马斯克(Elon Musk)给大模型领域投下一枚重磅炸弹。 北京时间3月18日凌晨,马斯克旗下大模型公司 xAI 在官网宣布开源 3140 马斯克用行动反击 开源自家顶级大模型 压力给到OpenAI 《科创板日报》3月18日讯(编辑 宋子乔) 似乎是为了表明自己始终坚持对AI模型开源,马斯克做出了与阿尔特曼全然不同的选择。3月17日,马斯克宣布开源Grok-1,这 眼眸深邃似海、璨如星河,中国医学科学院生物医学工程研究所眼科诊疗技术研发团队(以下简称“团队”)正是眼眸“侦探”。该团队不久前被授予“国家卓越工程师团队”称号。别看人眼只有8克左右,却 3月22日消息,数码闲聊站爆料称,xiaomi15 Pro将采用5000万像素的超大底三摄方案,其中一颗是全新的潜望长焦镜头。据资料显示,xiaomi11 Pro配备了潜望长焦镜头,而后续的12 Pro、13 Pro和14 Pro等机型则 3月23日消息,vivo即将于3月26日发布vivo X Fold3系列折叠屏电话,其中包含vivo X Fold3和vivo X Fold3 Pro两款新品。据悉,vivo X Fold3采用了首发的碳纤维龙骨铰链,重量仅为219克,厚度为4.65毫米。相 。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
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