Физика ұйымының желісінің мәліметі бойынша, жақында фин зерттеушілері сыртқы кванттық тиімділігі 130% болатын қара кремний фотодетекторын жасап шығарды, бұл фотоэлектрлік құрылғылардың тиімділігі теориялық 100% шегінен асып түскен алғашқы жағдай, бұл фотоэлектрлік детекторлардың тиімділігін айтарлықтай жақсартады деп күтілуде, және бұл құрылғылар автомобильдерде, ұялы телефондарда, ақылды сағаттарда және медициналық жабдықтарда кеңінен қолданылады.
Фотодетектор - жарықты немесе басқа электромагниттік энергияны өлшей алатын, фотондарды электр тогына айналдыратын және сіңірілген фотондар электрон-тесік жұптарын түзе алатын сенсор. Фотодетекторға фотодиод және фототранзистор және т.б. кіреді. Кванттық тиімділік фотодетектор сияқты құрылғы қабылдаған фотондардың электрон-тесік жұбына пайыздық қатынасын анықтау үшін қолданылады, яғни кванттық тиімділік фотогенерацияланған электрондар санын түскен фотондар санына бөлгенге тең.
Түскен фотон сыртқы тізбекке электрон шығарған кезде, құрылғының сыртқы кванттық тиімділігі 100% құрайды (бұрын теориялық шек деп есептелген). Соңғы зерттеуде қара кремний фотодетекторының тиімділігі 130 пайызға дейін болды, бұл бір түскен фотон шамамен 1,3 электрон шығаратынын білдіреді.
Aalto университетінің зерттеушілерінің айтуынша, бұл маңызды жетістіктің құпия қаруы - жоғары энергиялы фотондармен іске қосылатын қара кремний фотодетекторының бірегей наноқұрылымында жүретін заряд тасымалдаушыларды көбейту процесі. Бұрын ғалымдар бұл құбылысты нақты құрылғыларда байқай алмаған, себебі электрлік және оптикалық шығындардың болуы жиналған электрондар санын азайтты. «Біздің наноқұрылымды құрылғыларымызда рекомбинация және шағылысу шығыны жоқ, сондықтан біз барлық көбейтілген заряд тасымалдаушыларды жинай аламыз», - деп түсіндірді зерттеу жетекшісі профессор Хера Северн.
Бұл тиімділікті Еуропадағы ең дәл және сенімді өлшеу қызметі болып табылатын Германия Ұлттық метрология қоғамының (PTB) Физикалық технологиялар институты растады.
Зерттеушілер бұл рекордтық тиімділік ғалымдардың фотоэлектрлік анықтау құрылғыларының жұмысын айтарлықтай жақсарта алатынын білдіреді деп атап өтті.
«Біздің детекторларымыз, әсіресе биотехнология және өнеркәсіптік процестерді бақылау салаларында үлкен қызығушылық тудырды», - деді Аалто университетіне тиесілі ElfysInc компаниясының бас директоры доктор Микко Джунтуна. Олар мұндай детекторларды коммерциялық мақсатта өндіруді бастағаны туралы хабарланды.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 11 шілде