Према наводима организације физичара, мрежа је недавно објавила да су фински истраживачи развили фотодетектор црног силикона са екстерном квантном ефикасношћу од 130%, што је први пут да ефикасност фотонапонских уређаја премашује теоријску границу од 100%, за коју се очекује да ће побољшати ефикасност фотоелектричних уређаја за детекцију, а ови уређаји се широко користе у аутомобилима, мобилним телефонима, паметним сатовима и медицинској опреми.
Фотодетектор је сензор који може да мери светлост или другу електромагнетну енергију, претвара фотоне у електричну струју, а апсорбовани фотони формирају парове електрон-рупа. Фотодетектор укључује фотодиоду и фототранзистор, итд. Квантна ефикасност се користи за дефинисање процента фотона примљених од стране уређаја као што је фотодетектор у пару електрон-рупа, односно квантна ефикасност је једнака броју фотогенерисаних електрона подељен са број упадних фотона.
Када упадни фотон произведе електрон у спољашње коло, спољна квантна ефикасност уређаја је 100% (раније се сматрало да је теоријска граница). У најновијој студији, црни силицијумски фотодетектор имао је ефикасност до 130 одсто, што значи да један упадни фотон производи око 1,3 електрона.
Према истраживачима са Универзитета Аалто, тајно оружје иза овог великог открића је процес умножавања носиоца набоја који се дешава унутар јединствене наноструктуре фотодетектора црног силикона, који се покреће фотонима високе енергије. Раније научници нису могли да посматрају овај феномен у стварним уређајима јер је присуство електричних и оптичких губитака смањило број прикупљених електрона. „Наши наноструктурирани уређаји немају рекомбинацију и губитак рефлексије, тако да можемо да прикупимо све умножене носиоце набоја“, објаснила је вођа студије професор Хера Северн.
Ова ефикасност је потврђена од стране Института за физичку технологију Немачког националног метролошког друштва (ПТБ), најтачније и најпоузданије мерне службе у Европи.
Истраживачи напомињу да ова рекордна ефикасност значи да научници могу знатно побољшати перформансе уређаја за фотоелектричну детекцију.
„Наши детектори су изазвали велико интересовање, посебно у областима биотехнологије и праћења индустријских процеса“, рекао је др Микко Јунтуна, извршни директор ЕлфисИнц, компаније у власништву Универзитета Аалто. Пријављено је да су почели да производе такве детекторе за комерцијалну употребу.
Време поста: Јул-11-2023