Saskaņā ar fiziķu organizācijas tīklu nesen ziņoja, ka Somijas pētnieki ir izstrādājuši melnu silīcija fotodetektoru ar ārēju kvantu efektivitāti 130%, kas ir pirmā reize, kad fotoelektrisko ierīču efektivitāte pārsniedz 100%teorētisko robežu, kas, domājams, ievērojami uzlabo fotoelektrisko noteikšanas ierīču un medicīnisko aprīkojuma, un šīs ierīces, kas ir plaši izmantotas, mobilie tālruņi, viedpulkste.
Fotodetektors ir sensors, kas var izmērīt gaismas vai citu elektromagnētisko enerģiju, pārveidot fotonus elektriskā strāvā, un absorbētie fotoni veido elektronu caurumu pārus. Fotodetektors ietver fotodiodes un fototransistoru utt. Kvantu efektivitāti izmanto, lai definētu tādu fotonu procentuālo daudzumu, ko saņem ierīce, piemēram, fotodetektors, elektronu caurumu pārī, tas ir, kvantu efektivitāte ir vienāda ar fotogenātu elektronu skaitu, kas dalīts ar starpgadījumu fotonu skaitu.
Kad incidents fotons ražo elektronu ārējai ķēdei, ierīces ārējā kvantu efektivitāte ir 100% (iepriekš domājams, ka tā ir teorētiskā robeža). Jaunākajā pētījumā melnā silīcija fotodetektora efektivitāte bija līdz 130 procentiem, kas nozīmē, ka viens incidents fotons ražo apmēram 1,3 elektronus.
Pēc Aalto universitātes pētnieku teiktā, slepenais ierocis, kas atrodas aiz šī lielā izrāviena, ir lādiņu pārvadātāju reizināšanas process, kas notiek melnā silīcija fotodetektora unikālajā nanostruktūrā, ko izraisa augstas enerģijas fotoni. Iepriekš zinātnieki nebija spējuši novērot parādību reālajās ierīcēs, jo elektrisko un optisko zudumu klātbūtne samazināja savākto elektronu skaitu. "Mūsu nanostrukturētajām ierīcēm nav rekombinācijas un nav refleksijas zaudējumu, tāpēc mēs varam savākt visus daudzveidīgos lādiņu nesējus," skaidroja pētījuma vadītāja profesore Hera Severna.
Šo efektivitāti ir pārbaudījusi Vācijas Nacionālās metroloģijas biedrības Fizisko tehnoloģiju institūts (PTB), kas ir visprecīzākais un uzticamākais mērīšanas pakalpojums Eiropā.
Pētnieki atzīmē, ka šī ieraksta efektivitāte nozīmē, ka zinātnieki var ievērojami uzlabot fotoelektrisko noteikšanas ierīču veiktspēju.
"Mūsu detektori ir izraisījuši lielu interesi, it īpaši biotehnoloģijas un rūpniecības procesu uzraudzības jomās," sacīja Dr. Mikko Juntuna, uzņēmuma Elfysinc izpilddirektors, kas pieder Aalto universitātei. Tiek ziņots, ka viņi ir sākuši ražot šādus detektorus komerciālai lietošanai.
Pasta laiks: jūlijs-11-2023