光晶体管是一种由双极型晶体管或场效应晶体管等三端器件构成的光电器件。深入了解光电晶体管的光电作用机制有助于控制光生电流的产生。原则上，光的强度和波长可以改变光敏器件中的光电流。除此之外，光的轨道角动量（OAM）也可以调节光电流的大小，然而，对于OAM与材料之间的相互作用仍未得到深入的探索。硅纳米线（Si-NWs）是一种具有独特的光学特性的材料，广泛应用于太阳能电池和光电生物器件等领域。然而，这种一维纳米结构的缺点是其低电流增益。

近日，国立台湾师范大学的Yann-Wen Lan等人展示了光OAM与硅纳米线之间相互作用的结果，并提出了提升硅纳米线光电流功率的解决办法。

本文要点：

1）该研究结果发现随着入射光OAM的增加，光电流明显增加，这主要是由于OAM的入射光增强了光导和光刻诱导的光电流。

2）该研究还测量了光电流功率与光OAM的函数关系，结果表明当用平面光照明时，光电流增益表现出线性功率依赖性，而在OAM条件下，光电流增益表现出逐渐增大的亚线性功率依赖性。

Yi-Jie Feng，et al，Twisted Light-Induced Photocurrent in a Silicon Nanowire Field-Effect Transistor，ACS Nano，2022

DOI：10.1021/acsnano.2c01944

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c01944