Prema mreži organizacije fizičara nedavno je izvijestio da su finski istraživači razvili crni silicijski fotodetektor s vanjskom kvantnom učinkovitošću od 130%, što je prvi put da učinkovitost fotonaponskih uređaja premašuje teorijsku granicu od 100%, za koju se očekuje da će se u velikoj mjeri poboljšati učinkovitost fotoelektričnih detekcija, i ovi uređaji za otkrivanje.
Fotodetektor je senzor koji može mjeriti svjetlost ili drugu elektromagnetsku energiju, pretvoriti fotone u električnu struju, a apsorbirani fotoni tvore parove elektronskog rupe. Fotodetektor uključuje fotodiodu i fototransistor itd. Kvantna učinkovitost koristi se za definiranje postotka fotona koji je primio uređaj kao što je fotodetektor u par s elektronskim rupama, to jest, kvantna učinkovitost jednaka je broju fotogeniranih elektrona podijeljenih s brojem slučajeva slučajnih fotona.
Kada incidentni foton proizvodi elektron u vanjski krug, vanjska kvantna učinkovitost uređaja je 100% (ranije se smatra da je teorijska granica). U posljednjoj studiji, crni silicijski fotodetektor imao je učinkovitost do 130 posto, što znači da jedan incidentni foton proizvodi oko 1,3 elektrona.
Prema istraživačima Sveučilišta Aalto, tajno oružje koje stoji iza ovog velikog proboja je postupak množenja nosača naboja koji se javlja unutar jedinstvene nanostrukture crnog silicijskog fotodetektora, a pokreće se visokoenergetskim fotonima. Prije toga, znanstvenici nisu uspjeli promatrati fenomen u stvarnim uređajima, jer je prisutnost električnih i optičkih gubitaka smanjila broj prikupljenih elektrona. "Naši nanostrukturirani uređaji nemaju rekombinaciju i nema gubitka refleksije, tako da možemo prikupiti sve višestruke nosače naboja", objasnila je vođa studije profesorica Hera Severn.
Ovu je učinkovitost potvrdio Institut za fizičku tehnologiju njemačkog nacionalnog metrološkog društva (PTB), najtačnija i najpouzdanija služba za mjerenje u Europi.
Istraživači napominju da ova rekordna učinkovitost znači da znanstvenici mogu uvelike poboljšati performanse uređaja za otkrivanje fotoelektrika.
"Naši detektori izazvali su veliko zanimanje, posebno za područja praćenja biotehnologije i industrijskih procesa", rekao je dr. Mikko Juntuna, izvršni direktor Elfysinc -a, tvrtke u vlasništvu Sveučilišta Aalto. Navodi se da su počeli proizvoditi takve detektore za komercijalnu upotrebu.
Post Vrijeme: 11.-2023.