Laut dem Physikerorganisatiounsnetz gouf viru kuerzem bericht, datt finnesch Fuerscher e schwaarze Silizium-Photodetektor mat enger externer Quanteeffizienz vun 130% entwéckelt hunn, wat dat éischt Mol ass, datt d'Effizienz vu photovoltaeschen Apparater déi theoretesch Limit vun 100% iwwerschreit, wat erwaart gëtt d'Effizienz vu photoelektreschen Detektiounsapparater däitlech ze verbesseren, an dës Apparater gi wäit verbreet an Autoen, Handyen, Smartwatches a medizineschen Ausrüstung benotzt.
E Photodetektor ass e Sensor, deen Liicht oder aner elektromagnetesch Energie moosse kann, Photonen an en elektresche Stroum ëmwandele kann, an déi absorbéiert Photonen Elektron-Lach-Pairen bilden. De Photodetektor enthält eng Photodiod an e Phototransistor, etc. D'Quanteeffizienz gëtt benotzt fir de Prozentsaz vu Photonen ze definéieren, déi vun engem Apparat wéi engem Photodetektor an en Elektron-Lach-Paar empfaange ginn, dat heescht, d'Quanteeffizienz ass gläich wéi d'Zuel vun de photogeneréierten Elektronen gedeelt duerch d'Zuel vun den afalen Photonen.
Wann en agefallene Photon en Elektron an engem externen Circuit produzéiert, ass d'extern Quanteneffizienz vum Apparat 100% (virdrun als déi theoretesch Limit ugeholl). An der leschter Studie hat de schwaarze Silizium-Fotodetektor eng Effizienz vu bis zu 130 Prozent, dat heescht, datt een agefallene Photon ongeféier 1,3 Elektronen produzéiert.
Laut Fuerscher vun der Aalto Universitéit ass déi geheim Waff hannert dësem groussen Duerchbroch de Prozess vun der Multiplikatioun vu Ladungsträger, deen an der eenzegaarteger Nanostruktur vum schwaarze Silizium-Fotodetektor stattfënnt a vun héichenergetesche Photonen ausgeléist gëtt. Virdru konnten d'Wëssenschaftler dëst Phänomen net a realen Apparater observéieren, well d'Präsenz vun elektreschen an optesche Verloschter d'Zuel vun den Elektronen, déi gesammelt goufen, reduzéiert huet. "Eis nanostrukturéiert Apparater hunn keng Rekombinatioun a kee Reflexiounsverloscht, sou datt mir all déi multiplizéiert Ladungsträger sammelen kënnen", erkläert d'Studienleiterin, d'Professorin Hera Severn.
Dës Effizienz gouf vum Institut fir Physikalesch Technologie vun der Däitscher Nationaler Metrologiegesellschaft (PTB), dem geneeësten a zouverlässegsten Miessdéngscht an Europa, verifizéiert.
D'Fuerscher bemierken, datt dës Rekordeffizienz bedeit, datt d'Wëssenschaftler d'Leeschtung vu photoelektreschen Detektiounsapparater däitlech verbessere kënnen.
„Eis Detektoren hunn e grousst Interessi geweckt, besonnesch an de Beräicher vun der Biotechnologie an der Iwwerwaachung vun industrielle Prozesser“, sot den Dr. Mikko Juntuna, CEO vun ElfysInc, enger Firma am Besëtz vun der Aalto Universitéit. Et gëtt bericht, datt si ugefaangen hunn, sou Detektoren fir kommerziell Notzung ze produzéieren.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 11. Juli 2023