通过操纵光子动量

纯硅光学性能提升四个数量级

科技日报北京9月24日电 （记者刘霞）美国加州大学尔湾分校科学家领导的纯硅国际科研团队，通过操纵入射光子的光学个数动量，使纯硅从间接带隙半导体变为直接带隙半导体，提升其光学性能提升了4个数量级。量级博彩公司推荐相关论文发表于最新一期《美国化学学会·纳米》杂志。纯硅

研究团队解释称，光学个数这一光子现象的提升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量级尺度时，动量分布会变宽。纯硅其动量会显著增加至自由空间内光子动量的光学个数1000倍，与材料内部电子的提升线上博彩公司动量相当。

一般认为，量级材料在吸收光时，纯硅光子仅会改变材料内电子的光学个数能量状态，实现“垂直跃迁”。提升但最新研究结果表明，线上篮球投注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，线上老虎机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，线上龙虎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。