上海交通大学密西根学院但亚平教授课题组在光电器件研究领域取得重大理论突破，提出光电导器件本质上不存在增益现象，这一发现有望改写经典物理课本中关于光电导增益的传统描述，为光电器件的设计与应用带来全新视角。\n\n长期以来，光电导增益被视为光电器件（如光电探测器、光敏电阻等）的核心性能指标之一。传统理论认为，当光子被半导体材料吸收后产生电子-空穴对，在外部电场作用下，载流子循环运动或陷阱效应可导致单个光子产生多个电子参与导电，从而实现增益。但亚平课题组通过严谨的理论分析和实验验证，揭示了这一认识的根本性误区。\n\n研究团队指出，光电导器件中的所谓“增益”实际上是一种电流放大效应，而非真正的量子效率增益。他们通过建立新的物理模型证明，在稳态光电导过程中，每个入射光子最多只能贡献一个电子-空穴对的导电过程，即内量子效率极限为100%。传统观点中观察到的“增益”源于载流子寿命与渡越时间之比，但这仅表现为光电流的放大，并未增加光子转化为电子的数量。换句话说，光电导器件本质上没有增益，只有放大。\n\n这一结论颠覆了自上世纪50年代以来教科书中的经典表述。但亚平教授表示：“我们并非否定实验现象，而是澄清了物理本质。光电导‘增益’的说法容易误导，应被更准确地描述为‘光电导放大’。”该成果已在国际权威物理期刊发表，并引起广泛关注。\n\n业内专家认为，这一发现不仅有助于修正基础物理教材中的相关概念，还将对光电器件的设计产生深远影响。例如，在光电探测器优化中，研究者需重新审视增益与带宽的权衡关系；在新型光伏器件开发中，则需更关注量子效率而非虚幻的增益系数。\n\n但亚平课题组的这项工作凸显了基础理论研究对技术创新的关键作用。随着经典课本可能被改写，未来光电器件领域或将迎来一场从概念到应用的全面革新。