Vastavalt füüsikute organisatsioonide võrgustikule teatas hiljuti, et Soome teadlased on välja töötanud mustast ränist fotodetektori, mille väline kvantefektiivsus on 130%, mis on esimene kord, kui fotogalvaaniliste seadmete efektiivsus ületab teoreetilise piiri 100%, mis eeldatavasti ületab oluliselt. parandada fotoelektriliste tuvastusseadmete tõhusust ning neid seadmeid kasutatakse laialdaselt autodes, mobiiltelefonides, nutikellades ja meditsiiniseadmetes.
Fotodetektor on andur, mis suudab mõõta valgust või muud elektromagnetilist energiat, muuta footonid elektrivooluks ja neeldunud footonid moodustavad elektron-augu paarid.Fotodetektor sisaldab fotodioodi ja fototransistorit jne. Kvantefektiivsust kasutatakse selleks, et määrata fotonite osakaalu, mis on saadud seadmega, näiteks fotodetektoriga, elektron-augu paariks, see tähendab, et kvantefektiivsus võrdub fotogenereeritud elektronide arvu jagatuna langevate footonite arv.
Kui langev footon tekitab elektroni välisesse vooluringi, on seadme väline kvantefektiivsus 100% (varem arvati, et see oli teoreetiline piir).Viimases uuringus oli musta räni fotodetektori efektiivsus kuni 130 protsenti, mis tähendab, et üks langev footon toodab umbes 1,3 elektroni.
Aalto ülikooli teadlaste sõnul on selle suure läbimurde taga salarelv laengukandja paljunemisprotsess, mis toimub musta räni fotodetektori ainulaadses nanostruktuuris, mille käivitavad suure energiaga footonid.Varem ei olnud teadlased suutnud seda nähtust reaalsetes seadmetes jälgida, kuna elektriliste ja optiliste kadude olemasolu vähendas kogutud elektronide arvu."Meie nanostruktureeritud seadmetel puudub rekombinatsioon ja peegelduskadu, nii et saame koguda kõik korrutatud laengukandjad," selgitas uuringu juht professor Hera Severn.
Seda tõhusust on kontrollinud Saksamaa riikliku metroloogiaühingu (PTB) füüsikalise tehnoloogia instituut, mis on Euroopa kõige täpsem ja usaldusväärsem mõõtmisteenus.
Teadlased märgivad, et see rekordtõhusus 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 ElfysInc tegevjuht dr Mikko Juntuna.On teatatud, et nad on hakanud selliseid detektoreid kommertskasutuseks tootma.
Postitusaeg: juuli-11-2023