Neffens it netwurk fan natuerkundigen hawwe Finske ûndersikers koartlyn rapportearre dat se in swarte silisiumfotodetektor ûntwikkele hawwe mei in eksterne kwantumeffisjinsje fan 130%, wat de earste kear is dat de effisjinsje fan fotovoltaïsche apparaten de teoretyske limyt fan 100% oerskriuwt, wat nei ferwachting de effisjinsje fan fotoelektryske deteksjeapparaten sterk sil ferbetterje, en dizze apparaten wurde in soad brûkt yn auto's, mobile tillefoans, smartwatches en medyske apparatuer.
In fotodetektor is in sensor dy't ljocht of oare elektromagnetyske enerzjy mjitte kin, fotonen omsette kin yn in elektryske stroom, en de opnommen fotonen foarmje elektron-gat pearen. De fotodetektor omfettet in fotodiode en fototransistor, ensfh. Kwantumeffisjinsje wurdt brûkt om it persintaazje fotonen te definiearjen dat troch in apparaat lykas in fotodetektor ûntfongen wurdt yn in elektron-gat pear, dat wol sizze, de kwantumeffisjinsje is gelyk oan it oantal fotogenerearre elektroanen dield troch it oantal ynfallende fotonen.
As in ynfallend foton in elektron produseart nei in ekstern sirkwy, is de eksterne kwantumeffisjinsje fan it apparaat 100% (earder tocht dat it de teoretyske limyt wie). Yn 'e lêste stúdzje hie de swarte silisium fotodetektor in effisjinsje oant 130 prosint, wat betsjut dat ien ynfallend foton sawat 1,3 elektroanen produseart.
Neffens ûndersikers fan 'e Aalto Universiteit is it geheime wapen efter dizze grutte trochbraak it proses fan fermannichfâldiging fan ladingdragers dat plakfynt binnen de unike nanostruktuer fan 'e swarte silisiumfotodetektor, dy't aktivearre wurdt troch fotonen mei hege enerzjy. Earder hiene wittenskippers it ferskynsel net yn echte apparaten observearje kinnen, om't de oanwêzigens fan elektryske en optyske ferliezen it oantal sammele elektroanen fermindere. "Us nanostrukturearre apparaten hawwe gjin rekombinaasje en gjin refleksjeferlies, sadat wy alle fermannichfâldige ladingdragers sammelje kinne," ferklearre stúdzjelieder professor Hera Severn.
Dizze effisjinsje is ferifiearre troch it Ynstitút foar Fysyske Technology fan 'e Dútske Nasjonale Metrologyferiening (PTB), de meast krekte en betroubere mjittsjinst yn Jeropa.
De ûndersikers merken op dat dizze rekordeffisjinsje betsjut dat wittenskippers de prestaasjes fan fotoelektryske deteksjeapparaten sterk kinne ferbetterje.
"Us detektors hawwe in soad belangstelling wekke, benammen op it mêd fan biotechnology en yndustriële prosesmonitoring," sei Dr. Mikko Juntuna, CEO fan ElfysInc, in bedriuw dat eigendom is fan 'e Aalto Universiteit. Der wurdt rapportearre dat se begûn binne mei it produsearjen fan sokke detektors foar kommersjeel gebrûk.
Pleatsingstiid: 11 july 2023