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前沿速递 | ncs 集萃：2026-10-15 期
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基于硅掺杂α-(AlxGa1-x)2O3的7电子伏特带隙半导体
A 7-eV bandgap semiconductor based on silicon-doped α-(AlxGa1-x)2O3
In rectifying power electronics, wider-bandgap (Eg) semiconductors allow higher efficiency and power density with the Baliga figure of merit proportional to Eg5.5 (refs. ). Unfortunately, the unique ability of semiconductors to have their conductivities controllably modulated over orders of magnitude by equilibrium doping methods becomes increasingly elusive as the bandgap increases. Increasing demand for wider-bandgap semiconductors has led to many materials pre
在整流功率电子学中，宽带隙（Eg）半导体通过与Eg5.5成正比的巴利加优值实现更高效率和功率密度，但随带隙增大，传统掺杂方法调控导电性的能力显著下降；为满足需求，GaN、SiC等曾被视为绝缘体的材料通过降低缺陷密度和寻找合适掺杂剂成为实用半导体。本研究通过亚氧化物分子束外延技术制备了硅掺杂的α-(AlxGa1-x)2O3薄膜，其带隙超过7.0 eV（超越已知次宽带隙半导体立方氮化硼），在超宽带隙区域（>6 eV）室温电导率比此前报道高逾1亿倍；基于此开发了肖特基二极管和场效应晶体管（AlphaFET），并利用低成本、高质量、大规模生产的蓝宝石衬底推动超宽带隙电子器件的发展，突破了金刚石和立方氮化硼等更宽带隙半导体合成难度大、成本高且尺寸受限的趋势。
硅掺杂α-(AlxGa1-x)2O3薄膜实现超7eV带隙及超高电导率，基于蓝宝石衬底的器件推动超宽带隙电子学发展。
通过为期一年的盲测评估天基甲烷探测
Evaluating space-based methane detection through a one-year blind test
Space-based remote sensing allows detection and monitoring of large, concentrated methane sources worldwide. However, independent evaluation of instruments and algorithms is limited, and new satellites and artificial intelligence techniques have not been tested under controlled, single-blind conditions. Here we conduct a year-long, single-blind test involving 746 events: 481 methane releases of 9.5-1,183.7 kg h-1 and 265 blank controls. We released metered methane quantities in Arizon
基于空间的遥感技术可实现全球范围内大规模、高浓度甲烷源的检测与监测，但仪器和算法的独立评估有限，且新卫星及人工智能技术在受控单盲条件下的测试尚未开展。本研究通过为期一年的单盲试验（含746起事件：481次9.5-1,183.7 kg h⁻¹的甲烷释放及265次空白对照），在美国亚利桑那州释放定量甲烷并同步采集12颗政府、商业和非营利组织卫星数据，由来自9个国家的15个分析团队生成超2,250份估算结果，构成迄今规模最大的受控试验及EMIT、Tanager-1（Carbon Mapper）和GHOSt等仪器的首批评估之一。结果显示：专用甲烷探测仪器性能优异（真阳性率92%-100%，假阳性率0%-11%，量化斜率0.83-1.00，平均绝对百分比误差44%），改用途仪器表现参差（检测率62%-88%，平均绝对百分比误差46%）但仍具显著能力；广域扫描仪在测试速率下检测效果欠佳，但其全球覆盖和历史存档优势值得进一步开发；基于人工智能的方法潜力突出但需谨慎应用（79%假阳性源于此类方法）；地面云量＞20%时所有系统性能下降，部分地区应用受限。研究证实，当甲烷点源位置大致已知时，卫星测量可实现
专用甲烷遥感卫星性能优异，改用途卫星潜力显著，人工智能方法需优化，云层影响系统可靠性，已知位置条件下卫星可精准量化甲烷排放。