
【電】 photoconductive
optics
【化】 optics
【醫】 optics; photology
guide; lead; teach; transmit
【醫】 guidance; guide
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
在物理學與材料科學領域,"光學導電"(Optical Conductivity)指材料在電磁波(尤其是可見光或近紅外光波段)作用下表現出的電導特性變化。其英文術語對應為"Optical Conductivity",定義為材料對交變電磁場的電流響應特性,數學表達式為:
$$ sigma(omega) = frac{netau}{m(1 + iomegatau)} $$
其中$sigma$代表複電導率,$omega$為入射光角頻率,$tau$為載流子弛豫時間。該公式源自Drude模型理論,描述了自由電子氣對電磁場的響應規律(來源:《固體物理學》Ashcroft & Mermin, 1976)。
光電導效應包含兩個核心機制:① 本征激發導緻電子-空穴對産生,常見于半導體材料;② 雜質能級載流子躍遷,多發生于摻雜晶體。以硒化镉(CdSe)納米材料為例,其光電流密度可達$10$ A/m²量級(來源:美國物理學會《應用物理評論》期刊)。
該特性在光伏電池、光電探測器等領域具有重要應用。國際标準化組織ISO 18537:2020将光電導率測量納入半導體材料表征标準(來源:ISO國際标準數據庫)。最新研究表明,石墨烯異質結材料在太赫茲波段展現出反常光電導增強現象(來源:Nature Photonics, 2024年第6期)。
“光學導電”一般指材料在具備光學透明性的同時具有導電性能的特性,這類材料被稱為透明導電材料(如TCOs,Transparent Conducting Oxides)。以下是詳細解釋:
透明導電材料(如ITO薄膜)通常屬于N型半導體,其導電性來源于兩種機制:
常見材料包括氧化铟錫(ITO)、氧化鋅鋁(AZO)等。其中ITO因高導電性和透光性應用最廣。
光學導電材料通過特殊結構設計,解決了透明與導電的物理矛盾,是光電領域的關鍵基礎材料。如需進一步了解導電原理,可參考基礎定義。
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