爾灣加大科學家發現光新屬性 有望帶來技術革新

爾灣加大（UCI）研究團隊發現光的新屬性，有望在太陽能、發光二極管、半導體激光器等領域，帶來技術革新。

這項研究成果論文，最近發表在美國化學學會學術期刊「ACS Nano」。UCI科學家與俄羅斯喀山大學研究人員的共同研究發現，當光子被限制在矽的納米尺度空間時，可以獲得類似固體材料中電子的顯著動量。

UCI化學系教授費舍曼（Dmitry Fishman）表示，矽在地球上很豐富，也是現代電子產業支柱。但是，矽的光學性能較差。矽在原始形態下，不會自然發光，但多孔和納米結構的矽，在受到可見光照射後，會產生出可檢測的光。科學家們多年來一直研究這種現象。他指出，「在實驗中，展示被限制在納米級矽晶中的可見光動量，在半導體中產生類似光學作用。」

這個研究團隊在實驗室設立不同透明度的玻璃樣品。將一個厚度是300納米的矽薄膜置於連續激光束下，在溫度超過500攝氏度的區域，形成非均勻的半導體玻璃。這種「光泡沫薄膜」讓研究人員可以觀察電子、光學和熱性能如何在納米尺度上的變化。

費舍曼說，這項研究挑戰傳統對光與物質相互作用的理解，凸顯光子動量的關鍵作用。為擴展傳統光譜學，超出其在化學分析等領域應用鋪平道路。將提高太陽能轉換裝置和發光材料的效率，包括先前被認為不適合發光的材料。

這一研究成果不僅是光學領域的重大貢獻，還對未來的科學研究和技術應用有深遠影響。可能成為未來光電子學和材料科學的一個重要里程碑，更開啟多個新研究方向和應用領域。