Квантовая эфектыўнасць фотадэтэктара парушае тэарэтычную мяжу

Па дадзеных сеткі арганізацыі фізікаў, нядаўна паведамілі, што фінскія даследчыкі распрацавалі чорны крэмнійны фотадэтэктар з знешняй квантавай эфектыўнасцю 130%, што ўпершыню, калі эфектыўнасць фотаэлектрычных прылад перавышае тэарэтычную мяжу ў 100%, што, як чакаецца, значна павысіць эфектыўнасць фотаэлектрычных прылад, і гэтыя прыналежнасці, якія шырока выкарыстоўваюцца ў аўтамабільных, мабільных умовах і медыцынскіх апаратах.

Фотадэтэктар-гэта датчык, які можа вымераць светлую ці іншую электрамагнітную энергію, пераўтварыць фатоны ў электрычны ток, а паглынаныя фатоны ўтвараюць пары электронных адтулін. Фотадэтэктар ўключае фотадыёд і фотатрансістар і г.д. Квантавая эфектыўнасць выкарыстоўваецца для вызначэння працэнта фатонаў, атрыманых прылады, напрыклад, фотадэтэктара, у пары электронаў, гэта значыць, квантавая эфектыўнасць роўная колькасці фотагенеруваных электронаў, падзеленых на колькасць фотонаў, якія падаюць.

微信图片 _20230711175722

Калі падаючы фатон вырабляе электрон для знешняй ланцуга, знешняя квантавая эфектыўнасць прылады складае 100% (раней лічылася тэарэтычнай мяжы). У апошнім даследаванні чорны крэмнійны фотадэтэктар меў эфектыўнасць да 130 адсоткаў, што азначае, што адзін падаючы фатон вырабляе каля 1,3 электронаў.

Па словах даследчыкаў універсітэта Аалта, сакрэтнай зброяй, якая стаіць за гэтым буйным прарывам, з'яўляецца працэс множання, які ажыццяўляецца зарадкам, які адбываецца ў рамках унікальнай нанаструктуры чорнага крэмнійнага фотадэтэктара, які выклікаецца высокаэнергетычнымі фатонамі. Раней навукоўцы не змаглі назіраць за з'явай у рэальных прыладах, паколькі наяўнасць электрычных і аптычных страт знізіла колькасць сабраных электронаў. "Нашы нанаструктураваныя прылады не маюць рэкамбінацыі і ніякіх страт адлюстравання, таму мы можам сабраць усе памножаныя носьбіты зарада", - растлумачыла лідэр даследавання прафесара Геры Северн.

Гэтая эфектыўнасць была праверана Інстытутам фізічных тэхналогій Нацыянальнага таварыства па метралогіі Германіі (PTB), найбольш дакладнай і надзейнай службы вымярэнняў у Еўропе.

Даследчыкі адзначаюць, што гэтая эфектыўнасць запісу азначае, што навукоўцы могуць значна палепшыць працу прыбораў для выяўлення фотаэлектрыкаў.

"Нашы дэтэктары выклікалі вялікую цікавасць, асабліва ў галінах біятэхналогіі і маніторынгу прамысловых працэсаў", - сказаў доктар Мікко Джунтуна, генеральны дырэктар кампаніі Elfysinc, кампанія, якая належыць універсітэту Aalto. Паведамляецца, што яны пачалі вырабляць такія дэтэктары для камерцыйнага выкарыстання.

器 1 拷贝 3


Час паведамлення: 11 ліпеня 201-2023