
【电】 photoconductive
optics
【化】 optics
【医】 optics; photology
guide; lead; teach; transmit
【医】 guidance; guide
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
在物理学与材料科学领域,"光学导电"(Optical Conductivity)指材料在电磁波(尤其是可见光或近红外光波段)作用下表现出的电导特性变化。其英文术语对应为"Optical Conductivity",定义为材料对交变电磁场的电流响应特性,数学表达式为:
$$ sigma(omega) = frac{netau}{m(1 + iomegatau)} $$
其中$sigma$代表复电导率,$omega$为入射光角频率,$tau$为载流子弛豫时间。该公式源自Drude模型理论,描述了自由电子气对电磁场的响应规律(来源:《固体物理学》Ashcroft & Mermin, 1976)。
光电导效应包含两个核心机制:① 本征激发导致电子-空穴对产生,常见于半导体材料;② 杂质能级载流子跃迁,多发生于掺杂晶体。以硒化镉(CdSe)纳米材料为例,其光电流密度可达$10$ A/m²量级(来源:美国物理学会《应用物理评论》期刊)。
该特性在光伏电池、光电探测器等领域具有重要应用。国际标准化组织ISO 18537:2020将光电导率测量纳入半导体材料表征标准(来源:ISO国际标准数据库)。最新研究表明,石墨烯异质结材料在太赫兹波段展现出反常光电导增强现象(来源:Nature Photonics, 2024年第6期)。
“光学导电”一般指材料在具备光学透明性的同时具有导电性能的特性,这类材料被称为透明导电材料(如TCOs,Transparent Conducting Oxides)。以下是详细解释:
透明导电材料(如ITO薄膜)通常属于N型半导体,其导电性来源于两种机制:
常见材料包括氧化铟锡(ITO)、氧化锌铝(AZO)等。其中ITO因高导电性和透光性应用最广。
光学导电材料通过特殊结构设计,解决了透明与导电的物理矛盾,是光电领域的关键基础材料。如需进一步了解导电原理,可参考基础定义。
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