Физиктер ұйымының желісі жақында хабарлағандай, фин зерттеушілері сыртқы кванттық тиімділігі 130% болатын қара кремний фотодетекторын жасап шығарды, бұл фотоэлектрлік құрылғылардың тиімділігі теориялық шектен 100% асатын бірінші рет, бұл айтарлықтай жоғары болады деп күтілуде. фотоэлектрлік анықтау құрылғыларының тиімділігін арттырады және бұл құрылғылар автомобильдерде, ұялы телефондарда, смарт сағаттарда және медициналық жабдықтарда кеңінен қолданылады.
Фотодетектор – жарықты немесе басқа электромагниттік энергияны өлшей алатын, фотондарды электр тогына түрлендіретін, ал жұтылған фотондар электронды-тесік жұптарын құра алатын сенсор. Фотодетекторға фотодиод пен фототранзистор және т.б. кіреді. Кванттық тиімділік фотодетектор сияқты құрылғының электронды-тесік жұбына түсетін фотондардың пайызын анықтау үшін пайдаланылады, яғни кванттық тиімділік фотогенерацияланған электрондар санына бөлінген түскен фотондар саны.
Түскен фотон сыртқы тізбекке электрон шығарғанда, құрылғының сыртқы кванттық тиімділігі 100% құрайды (бұрын теориялық шек деп есептелген). Соңғы зерттеуде қара кремний фотодетекторының тиімділігі 130 пайызға дейін болды, яғни бір түскен фотон шамамен 1,3 электрон шығарады.
Аальто университетінің зерттеушілерінің пікірінше, бұл үлкен жетістіктің құпия қаруы - жоғары энергиялы фотондар арқылы іске қосылатын қара кремний фотодетекторының бірегей наноқұрылымында орын алатын заряд тасымалдаушыны көбейту процесі. Бұрын ғалымдар бұл құбылысты нақты құрылғыларда бақылай алмаған, өйткені электрлік және оптикалық жоғалтулардың болуы жиналған электрондардың санын азайтты. «Біздің наноқұрылымдық құрылғыларымызда рекомбинация және шағылысу жоғалуы жоқ, сондықтан біз барлық көбейтілген заряд тасымалдаушыларды жинай аламыз», - деп түсіндірді зерттеу жетекшісі профессор Гера Северн.
Бұл тиімділікті Еуропадағы ең дәл және сенімді өлшеу қызметі неміс Ұлттық метрология қоғамының (PTB) Физикалық технологиялар институты растады.
Зерттеушілер бұл рекордтық тиімділік ғалымдардың фотоэлектрлік анықтау құрылғыларының жұмысын айтарлықтай жақсарта алатынын білдіреді.
«Біздің детекторлар әсіресе биотехнология және өнеркәсіптік процестерді бақылау салаларында үлкен қызығушылық тудырды», - деді доктор Микко Джунтуна, Aalto университетіне тиесілі ElfysInc компаниясының бас директоры. Олар коммерциялық мақсатта мұндай детекторларды шығара бастағаны хабарланды.
Жіберу уақыты: 11 шілде 2023 ж