以往的研究表明，二維碳薄片石墨烯擁有一個通用的光吸收系數。而據物理學家組織網近日報道，現在，美國能源部勞倫斯伯克利國家實驗室的科學家首次證實，所有的二維半導體也同樣普遍適用于一個類似的簡單吸光規律。他們利用超薄半導體砷化銦薄膜進行的實驗發現，所有的二維半導體，包括受太陽能薄膜和光電器件行業青睞的Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體，都有一個通用的吸收光子的量子單位，他們稱之為“AQ”。相關研究論文發表在美國《國家科學院學報》上。
從太陽能電池到光電傳感器再到激光器和各類成像設備，許多當今的半導體技術都是基于光的吸收發展起來的。吸光性對于量子阱中的納米尺度結構來說尤為關鍵。量子阱是由帶隙寬度不同的兩種薄層材料交替生長在一起形成的具有量子限制效應的微結構，其中的電荷載流子的運動被限制在一個二維平面上，能帶結構呈階梯狀分布。
“我們使用無需支撐的厚度可減至3納米的砷化銦薄膜作為模型材料系統，來準確地探測二維半導體薄膜的厚度和電子能帶結構對光吸收性能的影響。”論文的通信作者、勞倫斯伯克利國家實驗室材料科學部的科學家兼加州大學伯克利分校電氣工程和計算機科學教授阿里·賈維說，“我們發現，這些材料的階梯式光吸收比與材料的厚度和能帶結構無關。”
他們將超薄的砷化銦膜印在由氟化鈣制作的光學透明襯底上，砷化銦膜吸收光，氟化鈣襯底不吸光。賈維說：“這樣我們就能夠根據材料的能帶結構和厚度來研究厚度范圍在3納米到19納米之間的薄膜的吸光性能。”
借助伯克利實驗室先進光源的傅立葉變換紅外分光鏡，賈維團隊在室溫下測出了從一個能帶躍遷到下一個能帶時的光吸收率。他們觀察到，隨著砷化銦薄膜能帶的階梯式躍遷，AQ值也以大約1.7%的系數相應地逐級遞增或者遞減。
“這種吸光規律對于所有的二維半導體來說似乎是普遍適用的。”論文另一個通信作者、電氣工程師伊萊·雅布洛諾維奇說，“我們的研究結果加深了對于強量子限制效應下的電子—光子相互作用的基本認識，也為了解如何使二維半導體拓展出新奇的光子和光電應用提供了獨特視角。”
中國科學院微電子研究所研究員黃成軍和毛海央團隊在納米森林傳感器及其應用研究方面取得進展。呼吸是支持人類生命活動的重要過程。呼吸頻率和深度是反映運動強度的關鍵指標，呼吸模式與心肺功能相關。呼吸檢測可以實......
“雕塑同樣的物品，用豆腐雕刻比用玉石雕刻更難，因為材料的脆弱大大提升了雕刻難度。”復旦大學研究員包文中向記者形象地描述了使用二維半導體與傳統硅基半導體制造微處理器的難度區別。記者2日從該校獲悉，全球首......
近日，智能傳感領域的創新企業聲動微宣布成功完成了千萬元級別的種子輪融資。本輪融資由廈門高新投領銜，常州啟泰和元科創新基金緊隨其后參與投資。資金將主要用于加速8×8、16×16及32×32陣列熱感傳感芯......
本周發表的熱門文章包括一段關于近紅外（NIR）光譜在食品和生物分析中作用的視頻采訪、對2025年匹茲堡分析化學和光譜應用會議上華萊士?H?庫爾特主題演講的回顧，以及一篇關于物聯網（IoT）傳感器的文章......
近日，中國熱科院分析測試中心傳感與光電檢測技術研究團隊在農產品真菌毒素的快速檢測方面取得重要進展。團隊利用便攜式細胞計數器作為信號檢測設備，開發出一種用于快速、靈敏檢測農產品中赭曲霉毒素A(OTA)的......
韓國科學家成功研制出一款基于半導體光纖的多功能傳感器。這款創新設備能夠模擬人類的五種感官，感知光、壓力、氣味以及味道等多種信息。這款傳感器有望在可穿戴設備、物聯網、電子設備和軟體機器人等多個領域大放異......
近日，全球首套±800kV特高壓直流量子電流傳感器（以下簡稱量子電流傳感器）在廣州通過新產品技術鑒定。由中國工程院院士李立浧、陳勇等組成的鑒定委員會一致認為，該產品綜合技術性能達到國際領先水平。這標志......
中國科學院院士、北京科技大學教授張躍及北京科技大學教授張錚團隊等提出了一種名為“二維Czochralski（2DCZ）”的方法，該方法能夠在常壓下快速生長出厘米級尺寸、無晶界的單晶二硫化鉬晶疇，這些二......
隨著微小型、可穿戴電子設備的發展以及低能耗分布式傳感器需求與日俱增，在周圍環境中收集能量進而為低功耗電子產品供能并發展自供能技術，成為研究熱點。傳統電磁發電需要復雜的設備，同時，基于固固界面的摩擦產電......
北京市經濟和信息化局等5部門關于印發《關于支持發展高端儀器裝備和傳感器產業的若干政策措施實施細則（修訂版）》的通知京經信發〔2024〕70號各有關單位：為進一步推動高端儀器裝備和傳感器產業創新發展，根......