湯朝暉說，這次對奈米材料特性的新發現，未來可廣泛應用於電子產品，帶來新一波的技術突破。也讓1999年諾貝爾化學獎得主、加州理工學院教授齊威爾(Ahmed H. Zewail)，「可望再次贏得諾貝爾獎。」
湯朝暉與齊威爾等人組成的研究團隊，本月9日在「科學」上發表論文「p-n型半導體界面電荷動態之四維顯像」。
湯朝暉解釋，在飛秒雷射脈衝的激發下，荷電粒子團被加熱到超過太陽表面溫度，以每秒將近1000公里的超快速度膨脹。上述「超快現象」只發生在半導體極淺表面上，傳統實驗方法不易檢測。
研究團隊以「四維掃瞄電子顯微技術」，發現超熱電子像是快速移動的子彈，而有超快彈道（ballistic）現象。原因是半導體表面結構較弱，快速彈道電子與聲子碰撞時間較長（約幾10皮秒），而半導體本體內部的電子碰撞時間較短（約1皮秒），導致相對較慢的電子擴散現象。
湯朝暉表示，這項技術幫助科學家瞭解電子產品內積體電路的結構和性質，未來可用於發展超快電子傳動系統，提高電子設備的效能。
湯朝暉的貢獻在於提出彈道電子及界面閘門理論，解釋研究團隊發現的物理機制。他於102年冬天獲齊威爾邀請，一同解決「費解」的實驗結果，最終成功提出理論。