За даними Мережі організації «Фізики», нещодавно повідомили, що фінські дослідники розробили фотодетектор чорного кремнію із зовнішньою квантовою ефективністю 130%, що вперше, коли ефективність фотоелектричних пристроїв перевищує теоретичну межу 100%, що, як очікується, значно підвищить ефективність фотоелектричних пристроїв та медикаментів, а також вживаються в автомобілях, мобільних телефонів.
Фотопродуктор-це датчик, який може вимірювати світло або іншу електромагнітну енергію, перетворювати фотони в електричний струм, а поглинений фотони утворюють пари електронів. Фотодетектор включає фотодіод та фототранзистор тощо. Квантова ефективність використовується для визначення відсотка фотонів, отриманих таким пристроєм, як фотодетектор, в пару електронів, тобто квантова ефективність дорівнює кількості фотогенерованих електронів, розділених на кількість падаючих фотонів.
Коли падаючий фотон виробляє електрон до зовнішнього ланцюга, зовнішня квантова ефективність пристрою становить 100% (раніше вважалася теоретичною межею). В останньому дослідженні фотодетектор чорного кремнію мав ефективність до 130 відсотків, а це означає, що один інцидентний фотон виробляє близько 1,3 електронів.
За даними дослідників університету Аалто, секретна зброя, що стоїть за цим великим проривом,-це процес множення приводу заряду, який відбувається в унікальній наноструктурі фотодетектора чорного кремнію, який спрацьовує високоенергетичними фотонами. Раніше вчені не змогли спостерігати за цим явищем у реальних пристроях, оскільки наявність електричних та оптичних втрат зменшила кількість зібраних електронів. "Наші наноструктуровані пристрої не мають рекомбінації та втрати відбиття, тому ми можемо зібрати всі множині носії заряду", - пояснив лідер дослідження професор Гера Северн.
Ця ефективність була перевірена Інститутом фізичних технологій Німецького національного товариства метрології (PTB), найбільш точної та надійної служби вимірювання в Європі.
Дослідники зазначають, що ця ефективність запису означає, що вчені можуть значно покращити продуктивність пристроїв фотоелектричного виявлення.
"Наші детектори викликали великий інтерес, особливо в сферах біотехнології та моніторингу промислових процесів", - сказав доктор Мікко Хунтуна, генеральний директор Elfysinc, компанії, що належить університету Аалто. Повідомляється, що вони почали виготовляти такі детектори для комерційного використання.
Час посади: липень-11-2023