Close Menu
  • ANA SAYFA
    • Künye ve İletişim
    • Gizlilik Sözleşmesi
    • Hakkımızda
  • GENEL
    • Güncel
    • Tüm Haberler
    • Son Dakika
  • BİLİM
    • Fizik
    • Kimya
    • Biyoloji
    • Matematik
    • Astronomi
    • Çevre ve İklim
    • Tıp
  • TEKNOLOJİ
    • Bilişim
    • Savunma Sanayi
  • YAŞAM
    • Eğitim
    • Sağlık
  • Bizde Yer Alın

Güncel Kalın

Fizik dünyasındaki en son gelişmeleri, bilimsel analizleri ve teknoloji haberlerini kaçırmamak için e-bültenimize abone olun.

Facebook X (Twitter) Instagram
Gündem
  • ICARUS Deneyi: Nötrino Bilmecesinde İlk Fizik Sonuçları Paylaşıldı
  • Kuantumun Gizli Hafızası: Sistemler Geçmişi Nasıl Saklıyor?
  • Kuantum Bellek Nedir ve Girişimölçer Tekniği
  • Hem Dayanıklı Hem Yeniden Şekillenebilir Yeni Malzemeler
  • Küçük Kuantum Sistemleri Büyük Klasik Ağları Geride Bırakıyor
  • Kozmik Volkan Patlaması: 100 Milyon Yıl Sonra Uyanan Kara Delik
  • Kuantum Damlacıkları Gözlemlendi
  • Katmanlı Yaklaşım Optik Görüntülemede Beyin Sinyallerini Keskinleştiriyor
Facebook X (Twitter) Instagram
FizikHaberFizikHaber
  • ANA SAYFA
    • Künye ve İletişim
    • Gizlilik Sözleşmesi
    • Hakkımızda
  • GENEL
    • Güncel
    • Tüm Haberler
    • Son Dakika
  • BİLİM
    • Fizik
    • Kimya
    • Biyoloji
    • Matematik
    • Astronomi
    • Çevre ve İklim
    • Tıp
  • TEKNOLOJİ
    • Bilişim
    • Savunma Sanayi
  • YAŞAM
    • Eğitim
    • Sağlık
  • Bizde Yer Alın
FizikHaberFizikHaber
» Anasayfa » FizikHaber Güncel Haberler » BİLİM » Işık Momentumu ve Yarı İletken

Işık Momentumu ve Yarı İletken

Elif Gül TürkmenElif Gül Türkmen24/09/2024 BİLİM
Facebook Twitter Pinterest LinkedIn WhatsApp Reddit Tumblr Email
Işık Momentumu ve Yarı İletken
Işık Momentumu ve Yarı İletken - UC Irvine liderliğindeki araştırma, malzemelerin optik özelliklerinin, malzemelerin kendilerini değiştirerek değil, ışığa yeni özelliklerin kazandırılmasıyla geliştirilebileceğini ortaya koyuyor. Credit: ACS Nano (2024)
Paylaş
Facebook Twitter LinkedIn Pinterest Email

Araştırmacılar, gelen fotonların momentumunu manipüle ederek ışığın madde ile etkileşmesini temelden değiştirebileceklerini gösterdiler. Yaygın olarak kullanılan ve temel bir yarı iletken olan saf silikonun optik özellikleri şaşırtıcı bir şekilde dört boyutlu mertebesinde geliştirilebilir. Bu atılım, güneş enerjisinin dönüşümünü ve optoelektroniklerin genel olarak dönüşümü için büyük vaat taşımaktadır.

Bu çalışmada, ışık-madde etkileşimlerinin, yalnızca malzeme tarafından belirlendiğine dair olan inancı sorgulamaktayız.” diyor Dmitry Fishman. “Işığa yeni özellikler vererek, maddeyle olan etkileşimini yeniden şekillendirebiliriz.”

“Sonuç olarak, mevcutta bulunan veya optik olarak ‘değeri görülmeyen’ malzemeler, mümkün olduğu hiç düşünülmeyen yeteneklere ulaşabilir. Yeni malzemeler tasarlamak yerine, sadece gelen ışığı değiştirerek mevcut malzemelerin özelliklerini geliştiriyoruz.”

Bu fotonik fenomen doğrudan Heisenberg Belirsizlik ilkesinden kaynaklanmaktadır.” diyor Eric Potma. “Momentum artışı o kadar büyük ki, serbest uzay fotonlarını bin kat aşar ve malzemelerdeki elektron momentumlarıyla karşılaştırılabilir hale gelir.”

Kimya profesörü Ara Apkarian, bunu şöyle açıklıyor: “Bu fenomen, ışığın maddeyle etkileşimini temelden değiştiriyor. Ders kitapları da bizlere, malzemenin ışığı emdiğini ve fotonun sadece elektronun enerji durumunu değiştirdiği dikey optik geçişleri öğretiyor.” Bununla birlikte momentumu artırılmış fotonlar, elektronların hem enerji hem de momentum durumlarını değiştirerek yeni geçiş yollarının kilidini açabilir.

Fishman şöyle devam ediyor: “Örneğin, Dünya kabuğunda bol miktarda bulunan ikinci element ve modern elektroniğin belkemiği olan silikon ele alalım.” Yaygın kullanılmasına rağmen silikon, ışığı zayıf bir şekilde emer ve güneş panelleri gibi cihazlardaki verimliliğini uzun süre sınırlar.

Bunun nedeni, silikonun dolaylı bir yarıiletken olması, yani elektronik geçişleri sağlamak için fononlara (örgü titreşimleri) dayanmasıdır. Silikondaki ışık emilim fiziği, bir foton elektronunun enerji durumunu değiştirirken, aynı zamanda elektronun momentum durumunu değiştirmek için fonona ihtiyaç duyulur.

Bir foton, fonon ve elektronun aynı yer ve zamanda etkileşime girme olasılığı düşük olduğundan, silikonun optik özellikleri doğası gereği zayıftır. Bu durum, optoelektronik için zorluk teşkil etmiş ve hatta güneş enerjisi teknolojisindeki ilerlemeyi de yavaşlatmıştır.

Silikonun ışığı absorbe etme kabiliyetinin zayıf olması, bu hücrelerin güneş ışığını etkili şekilde yakalamak için kalın katmanlara ihtiyaç duyduğu anlamına gelir. Bu durum üretim maliyetlerini artırmakla kalmaz, aynı zamanda artan taşıyıcı rekombinasyonu sebebiyle de verimliliği sınırlar.

İnce film güneş pilleri bu zorluklara çözüm olarak görülüyor. Doğrudan bant aralığı yarı iletkenler gibi alternatif malzemeler %20’yi aşan verimliliğe sahip bu pilleri ortaya koymuş olsa da, bu malzemeler genellikle ya hızlı bozulmaya eğimli ya da yüksek üretim maliyetlerine sahiptir.

Apkarian, “Si tabanlı ince film fotovoltaiklerin vaadinin rehberliğinde, araştırmacılar kırk yılı aşkın bir süredir silikonda ışık emilimini artırmanın yollarını arıyorlar.” diye ekledi.

Fishman devam ediyor: “Bizim yaklaşımımız ileriye yönelik radikal bir adım atıyor. Momentumu güçlendirilmiş fotonlar aracılığıyla diyagonal geçişler sağlayarak saf silikonu dolaylı bant aralığı yarı iletkeninden, doğrudan bant aralığı yarı iletkenine etkili bir şekilde dönüştürüyoruz. Ve de malzemenin özünü değiştirmeden. Bu da silikonun ışığı absorbe etme kabiliyetinde dramatik artışa yol açıyor.”

Apkarian, “Nano ölçekte ve ötesinde ışık hapsetmeyle ilişkili geniş yelpazedeki olguları keşfetmeye yeni başlıyoruz. İlgili fizik, temel ve uygulamalı keşifler için potansiyel açısından zengindir.”

Gelişmiş foton momentumu yoluyla silikon doğrudan bant aralıklı bir yarı iletkene dönüştürmek, enerji dönüşümü ve optoelektronikte devrim yaratma potansiyeline sahiptir.


Haber Kaynağı: phys.org/news/2024-09-momentum-pure-silicon-indirect-bandgap.html

Haberi Derleyen: Elif Gül Türkmen-Eskişehir Teknik Üniversitesi – Yüksek Lisans Öğrencisi

ışık momentumu bant aralığı Güneş enerjisi güneş pilleri ince film silikon yarı iletken
Paylaş. Facebook Twitter Pinterest LinkedIn Tumblr Telegram Email
Elif Gül Türkmen
Elif Gül Türkmen

Elif Gül Türkmen, 2024 yılında Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Fizik bölümünden mezun olmuştur. Lisans döneminde laboratuvar, AR-GE ve yazılım alanlarında staj deneyimleri bulunmaktadır. Şu anda eğitimine Eskişehir Teknik Üniversitesi MSc-Genel Fizik alanında devam etmektedir. Yüksek lisansına devam ederken laboratuvar asistanlığı deneyimi bulunmaktadır. Akademik gelişimini sürdürürken, FizikHaber'de gönüllü editörlüğüne devam etmektedir.

Bunlar da İlginizi Çekebilir

ICARUS Deneyi: Nötrino Bilmecesinde İlk Fizik Sonuçları Paylaşıldı

20/04/2026Yazar: Dilara Sipahi

Kuantumun Gizli Hafızası: Sistemler Geçmişi Nasıl Saklıyor?

18/04/2026Yazar: Dilara Sipahi

Kuantum Bellek Nedir ve Girişimölçer Tekniği

18/04/2026Yazar: Hasan Ongan
Yazarlar
  • 1 Ahmet Berkay UZ
    • Dört Ayaklı Robot Merdivene Tırmanıyor
  • 1 Asiye Sevinç
    • Etki-Tepki Dengesi Sarsılıyor mu?
  • 1 Atalay Bozdoğan
    • Malzeme Keşfinde Yapay Zeka: Foundation Modellerin Devrimi
  • Berril Kara Berril Kara
    • Evrenin İlk Yıldızları: Yeni Bulgular Kozmik Tarihi Yeniden Yazıyor
  • 1 Çağan Arda Başak
    • Yapay Zeka Plazmanın Sırrını Çözdü: Maddenin Dördüncü Halinde Neler Oluyor?
  • Çağrı Ceylan Çağrı Ceylan
    • Ortam Basıncında Yüksek Sıcaklık Süperiletkenlik Rekoru Kırıldı
  • 1 canozen
    • Bir Akıllı Saati Akıllı Telefona Bağlamaya Gerek Olmadan Kullanmak Mümkün Mü?
  • 1 Çınar Güleryüz
    • Pervitin Nedir?
  • Dilara Sipahi Dilara Sipahi
    • ICARUS Deneyi: Nötrino Bilmecesinde İlk Fizik Sonuçları Paylaşıldı
  • 1 Ejder Aysun
    • 3 Cisim Problemi Sandığımız Kadar Kaotik Değil mi?
  • Elif Gül Türkmen Elif Gül Türkmen
    • Genel Görelilik Penceresinden ‘Tatooine’ Çıkmazı
  • 1 Emir Kantar
    • Küçük Kuantum Sistemleri Büyük Klasik Ağları Geride Bırakıyor
  • Emrecan Doğu Emrecan Doğu
    • Dr. Burcu Ayşen Ürgen ile Bilişsel Hesaplamalı Nörobilim
  • 1 Ennur SAYGI
    • Nükleer Reaktörlerin Gizemi Antinötrinolar ile Çözülüyor
  • Erdem Gözay Erdem Gözay
    • 2025 Nobel Fizik Ödülünü Kazanan İsim
  • 1 Mithat Erdem Doğan
    • Fizikçiler Termodinamiği Kuantum Çağı İçin Yeniden Yazdı: Isı ve İş Sınırı Netleşti
  • 1 Fatma Nida Ocak
    • Daha akıllı, daha çevreci optik kablosuz iletişim için kuantum ilkelerinden yararlanma
  • Hasan Ongan Hasan Ongan
    • Kuantum Bellek Nedir ve Girişimölçer Tekniği
  • Yusuf Havvat Yusuf Havvat
    • Nötrinosuz Çift Beta Bozunması Ölçümlerinde Gürültü Azaltma Yaklaşımları
  • 1 incicakir
    • Binalarda 3 Boyutlu Cam Tuğlalar
  • 1 muhammedkagany
    • Türbin Motorlarında Enerji Verimliliği ve Performans
  • 1 Selin Karavul
    • Kurşun Kalemle Elektron Kaynağı
  • 1 Semih Sümer
    • Yapay Zekaya Yaratıcılığı Öğretmek Mümkün mü?
  • 1 Yaren Doruk
    • Erken Evren’de Kuark-Gluon Plazması
Bizi Takip Edin
  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram
  • YouTube
  • Pinterest
  • LinkedIn
  • WhatsApp
Çok Okunanlar

Türkiye’de Etkili Rüzgarlar

25/07/2021Yazar: Hasan Ongan

Tanışma soruları: Karşınızdaki kişiyi tanımak için sorulacak sorular

21/02/2024Yazar: Hasan Ongan

2025 Nobel Fizik Ödülünü Kazanan İsim

07/10/2025Yazar: Erdem Gözay

Monofaze ve Trifaze Nedir? Aralarında Ne Fark Vardır?

13/04/2022Yazar: Hasan Ongan
Fizik Haber

HASON Yayıncılık
Adres: Adalet Mah Anadolu Cad.
Megapol Tower 41/81
Bayraklı / İzmir – Turkiye
UETS:   15623-26967-42627
Whatsapp:   +90 533 335 46 58
E-mail: fizikhaber@gmail.com

Facebook X (Twitter) Instagram Pinterest YouTube WhatsApp
Editörün Seçtikleri

Attosaniye Fiziğinin Arkasındaki Harmonikler

20/11/2023

Kuantum Sensörleri Yeraltı Tünellerini İnceleniyor

04/04/2022

Edwin Hubble’ın Evreni Değiştiren Keşifleri

22/07/2024
Bu Ay Öne Çıkanlar

Kuantumun Gizli Hafızası: Sistemler Geçmişi Nasıl Saklıyor?

18/04/2026Yazar: Dilara Sipahi

Kuantum Bellek Nedir ve Girişimölçer Tekniği

18/04/2026Yazar: Hasan Ongan

Türkiye’de Etkili Rüzgarlar

25/07/2021Yazar: Hasan Ongan
© 2026 Fizik Haber. Tüm Hakları Saklıdır.
  • Home
  • Buy Now

Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.