Fizikçi organizasyon ağına göre yakın zamanda Finlandiyalı araştırmacıların harici kuantum verimliliği %130 olan siyah silikon bir fotodedektör geliştirdiklerini bildirdi; bu, fotovoltaik cihazların verimliliğinin ilk kez %100 teorik sınırını aştığı anlamına geliyor ve bu oranın büyük ölçüde artması bekleniyor. fotoelektrik algılama cihazlarının verimliliğini artırır ve bu cihazlar arabalarda, cep telefonlarında, akıllı saatlerde ve tıbbi ekipmanlarda yaygın olarak kullanılır.
Fotodetektör, ışığı veya diğer elektromanyetik enerjiyi ölçebilen, fotonları elektrik akımına dönüştürebilen ve emilen fotonlar elektron-delik çiftleri oluşturabilen bir sensördür.Fotodedektör, fotodiyot ve fototransistör vb. içerir. Kuantum verimliliği, fotodedektör gibi bir cihaz tarafından bir elektron-delik çiftine alınan fotonların yüzdesini tanımlamak için kullanılır, yani kuantum verimliliği, fotojenere edilmiş elektronların sayısına bölünerek eşittir. Gelen fotonların sayısı.
Gelen bir foton harici bir devreye bir elektron ürettiğinde, cihazın harici kuantum verimliliği %100'dür (daha önce teorik sınır olduğu düşünülüyordu).Son çalışmada, siyah silikon fotodetektörün verimliliği yüzde 130'a kadar çıktı; bu, gelen bir fotonun yaklaşık 1,3 elektron ürettiği anlamına geliyor.
Aalto Üniversitesi araştırmacılarına göre, bu büyük atılımın ardındaki gizli silah, yüksek enerjili fotonlar tarafından tetiklenen, siyah silikon fotodetektörün benzersiz nanoyapısında meydana gelen yük taşıyıcı çoğalma sürecidir.Daha önce bilim insanları bu olayı gerçek cihazlarda gözlemleyemiyordu çünkü elektriksel ve optik kayıpların varlığı, toplanan elektronların sayısını azaltıyordu.Çalışma lideri Profesör Hera Severn, "Nanoyapılı cihazlarımızın rekombinasyonu ve yansıma kaybı yok, bu nedenle tüm çoklu yük taşıyıcılarını toplayabiliyoruz" dedi.
Bu verimlilik, Avrupa'nın en doğru ve güvenilir ölçüm hizmeti olan Alman Ulusal Metroloji Derneği'nin (PTB) Fiziksel Teknoloji Enstitüsü tarafından doğrulanmıştır.
Araştırmacılar, bu rekor verimliliğin, bilim adamlarının fotoelektrik algılama cihazlarının performansını büyük ölçüde artırabileceği anlamına geldiğini belirtiyor.
Aalto Üniversitesi'ne ait bir şirket olan ElfysInc'in CEO'su Dr. Mikko Juntuna, "Dedektörlerimiz özellikle biyoteknoloji ve endüstriyel süreç izleme alanlarında büyük ilgi uyandırdı" dedi.Bu tür dedektörleri ticari kullanıma yönelik olarak üretmeye başladıkları bildirildi.
Gönderim zamanı: Temmuz-11-2023