锑硅碘铁电半导体中，声子激发让太赫兹光生伏特效应大幅增强

本研究揭示了一种新型高效的太赫兹光电转换机制：在铁电半导体锑硫碘（SbSI）中，低能量（<10毫电子伏）的太赫兹光并非通过激发电子跨越能带（传统光伏原理），而是直接激发晶格振动——即‘声子’。这些声子通过电子-声子耦合，瞬间改变电子云分布，引发量子几何效应（贝里联络相关）下的‘位移电流’，从而在零偏压下直接产生稳定的直流光电流。实验发现，当太赫兹光频率与材料中特定声子（尤其是铁电相变相关的‘软模声子’）共振时，光电流被显著增强；其转换效率不仅远超SbSI自身在可见光区的电子光伏效应，还与拓扑半金属TaAs中由电子跃迁产生的强位移电流相当。理论计算证实，该效应源于声子激发诱导的电子波包实空间位移，其强度取决于声子模式和电子-声子耦合强度。研究还首次在连续波（96.47 GHz）太赫兹光照下观测到稳定直流响应，证明该效应具备实际器件应用潜力。这打破了太赫兹探测长期依赖热效应或高频电子器件的传统思路，确立了基于量子几何的声子驱动光伏效应的普适性与高效率，为发展室温、宽带、低噪声的太赫兹探测器与能量收集技术开辟了全新路径。