Згодна з сеткавай арганізацыяй фізікаў, нядаўна паведаміла, што фінскія даследчыкі распрацавалі фотадэтэктар з чорнага крэмнію са знешняй квантавай эфектыўнасцю 130%, што з'яўляецца першым выпадкам, калі эфектыўнасць фотаэлектрычных прылад перавышае тэарэтычную мяжу ў 100%, што, як чакаецца, значна павысіць эфектыўнасць фотаэлектрычных прылад выяўлення, і гэтыя прылады шырока выкарыстоўваюцца ў аўтамабілях, мабільных тэлефонах, разумных гадзінах і медыцынскім абсталяванні.
Фотадэтэктар - гэта датчык, які можа вымяраць святло або іншую электрамагнітную энергію, пераўтвараць фатоны ў электрычны ток, і паглынутыя фатоны ўтвараюць электронна-дзірачныя пары.Фотадэтэктар уключае ў сябе фотадыёд і фотатранзістар і г. д. Квантавая эфектыўнасць выкарыстоўваецца для вызначэння працэнта фатонаў, атрыманых такой прыладай, як фотадэтэктар, у электронна-дзірачную пару, гэта значыць квантавая эфектыўнасць роўная колькасці фотагенераваных электронаў, падзеленай на колькасць падаючых фатонаў.
Калі падаючы фатон стварае электрон у знешні ланцуг, знешняя квантавая эфектыўнасць прылады складае 100% (раней лічылася тэарэтычнай мяжой).У апошнім даследаванні фотадэтэктар з чорнага крэмнію меў эфектыўнасць да 130 працэнтаў, што азначае, што адзін падаючы фатон вырабляе каля 1,3 электрона.
Па словах даследчыкаў Універсітэта Аалта, сакрэтнай зброяй гэтага вялікага прарыву з'яўляецца працэс множання носьбітаў зарада, які адбываецца ва ўнікальнай нанаструктуры чорнага крамянёвага фотадэтэктара, які запускаецца фатонамі высокай энергіі.Раней навукоўцы не маглі назіраць з'яву ў рэальных прыладах, таму што наяўнасць электрычных і аптычных страт памяншала колькасць сабраных электронаў.«У нашых нанаструктураваных прыладах няма рэкамбінацыі і страт пры адлюстраванні, таму мы можам сабраць усе памножаныя носьбіты зарада», - патлумачыла кіраўнік даследавання прафесар Гера Северн.
Гэтая эфектыўнасць была праверана Інстытутам фізічных тэхналогій Нямецкага нацыянальнага метралагічнага таварыства (PTB), самай дакладнай і надзейнай службай вымярэнняў у Еўропе.
Даследчыкі адзначаюць, што гэтая рэкордная эфектыўнасць азначае, што навукоўцы могуць значна палепшыць прадукцыйнасць фотаэлектрычных прылад выяўлення.
«Нашы дэтэктары выклікалі вялікую цікавасць, асабліва ў галіне біятэхналогій і маніторынгу прамысловых працэсаў», - сказаў доктар Міка Джунтуна, генеральны дырэктар ElfysInc, кампаніі, якая належыць Універсітэту Аалта.Паведамляецца, што яны пачалі вырабляць такія дэтэктары для камерцыйнага выкарыстання.
Час публікацыі: 11 ліпеня 2023 г