光電轉化的理論極限速度是多少？

01-11

如果50飛秒是接近極限，那實際的理論極限是多少呢?
光電轉化可在50飛秒內完成--科技--人民網

極限速度其實就是光速，換算成時間就是入射點距電極的距離除以光速。

其實這個問題有點神奇的地方在於，光電轉化可在50飛秒內完成--科技--人民網所翻譯的原文sciencedaily.com 的頁面，並沒有提到「接近光電轉化的極限」，只說了

Graphene pushes the speed limit of light-to-electricity conversion

表達的是推動技術上限，而非接近物理上限。

然而小編轉載時添加的這句評論並沒有錯，因為在50fs( $10^{-15}s$ )內電信號只能傳播不到15微米，而實驗中入射點與電極距離約2微米，在同一數量級，因此可以說此實驗的確逼近了光電轉換速度的極限，這裡的極限指在科學而非工程意義上的極限，就是說技術進步再也不能帶來數量級上的飛躍了。

只是同一數量級，聽起來並不給力，為了更深刻的理解此處的「接近極限」，應該對比一下石墨烯之前光電器件的速度——典型的光電耦合器件CCD、CMOS等物理極限在皮秒量級( $10^{-12}s$ )，這是工業級甚至實驗室級所能達到的極限，商業級的還要差很多，而石墨烯光電器件將響應速度提升了100~1000倍。

這個指標有什麼意義呢？可以舉一個幾年前網上很火的例子超高速攝影，拍到光的速度！

MIT號稱的「飛秒成像技術」，「每秒可攝影一萬億幀」。然而數一數數量級就可以發現其中是摻了假的，每秒一萬億幀的話一幀要有1000飛秒，這算什麼「飛秒成像」呢，明明是「皮秒成像」……其中蹊蹺便在於攝影時用到的快門是飛秒級激光，但光探測器只能分辨皮秒級信號……所以說只有擁有了真正的飛秒級光電響應材料，真正的「飛秒成像」才有可能。