Hiljuti teatas füüsikute organisatsioonide võrgustiku teatel, et Soome teadlased on välja töötanud musta räni fotodetektori, mille välise kvant efektiivsus on 130%, mis on esimene kord, kui fotogalvaaniliste seadmete tõhusus ületab teoreetilise piiri 100%, mis eeldab, et need parandavad tunduvalt fotoelektriliste detekteerimisseadmete tõhusust, ja neid kasutatakse CARD -ides, mobiiltelefonides.
Fotodetektor on andur, mis suudab mõõta valgust või muud elektromagnetilist energiat, muuta footonid elektrivooluks ja neeldunud footonid moodustavad elektron-augupaarid. Fotodetektor sisaldab fotodioodi ja fototransistori jne. Kvant efektiivsust kasutatakse seadme, näiteks fotodetektor saadud footonite protsendi määratlemiseks elektron-augupaari, see tähendab, et kvant efektiivsus on võrdne fotogenereeritud elektronide arvuga, mis on jagatud langevate footonite arvuga.
Kui intsidendi footon toodab välise vooluringi elektroni, on seadme väline kvanttõhusus 100% (varem peetakse teoreetiliseks piiriks). Viimases uuringus oli musta räni fotodetektori efektiivsus kuni 130 protsenti, mis tähendab, et üks juhtum footon toodab umbes 1,3 elektroni.
Aalto ülikooli teadlaste sõnul on selle suure läbimurre taga olev salarelv laengukande korrutamise protsess, mis toimub musta räni fotodetektori ainulaadses nanostruktuuris, mille käivitavad suure energiaga footonid. Varem polnud teadlased suutnud nähtust reaalsetes seadmetes jälgida, kuna elektriliste ja optiliste kadude olemasolu vähendas kogutud elektronide arvu. "Meie nanostruktureeritud seadmetel pole rekombinatsiooni ega peegelduskaotust, nii et saame koguda kõik korrutatud laengukandjad," selgitas õppejuht professor Hera Severn.
Seda tõhusust on kontrollinud Saksamaa rahvusliku metroloogiaühingu (PTB) füüsilise tehnoloogia instituut, mis on Euroopas kõige täpsem ja usaldusväärsem mõõtmisteenus.
Teadlased märgivad, et see rekordi efektiivsus tähendab, et teadlased saavad fotoelektriliste tuvastamisseadmete jõudlust oluliselt parandada.
"Meie detektorid on tekitanud palju huvi, eriti biotehnoloogia ja tööstusprotsesside jälgimise valdkonnas," ütles Aalto ülikoolile kuuluva ettevõtte Elfysci tegevjuht dr Mikko Juntuna. Teadaolevalt on nad hakanud tootma selliseid detektoreid äriliseks kasutamiseks.
Postiaeg: 11. juuli 20123