Исследователи из Института Аалто разработали темный кремниевый фотодетектор, эффективность которого превосходит 130%. Таковым образом, фотоэлектрическое устройство в первый раз превысило 100%-ный предел, который ранее числился теоретическим максимумом для наружной квантовой эффективности.
«Когда мы узрели результаты, мы с трудом поверили своим очам. Мы сходу же захотели проверить результаты при помощи независящих измерений», – гласит доктор Хеле Савин, управляющий исследовательской группы электрической физики в Институте Аалто.
Независящие измерения были выполнены Германским государственным метрологическим институтом Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), который, как понятно, предоставляет самые четкие и надежные измерительные услуги в Европе.
Управляющий лаборатории детекторной радиометрии PTB д-р Лутц Вернер объясняет: «Увидев результаты, я сходу сообразил, что это значимый прорыв и в то же время давно ожидаемый шаг вперед для нас, метрологов, мечтающих о наиболее высочайшей чувствительности”.
Секрет прорыва – это неповторимые наноструктуры.
Смотрите такжеКвантовая физика
При фотонных столкновениях образуются носители слабенькой силы
12.08.2020Оптика и фотоника
Новейший класс лазеров нарушает законы физики света
8.08.2020
Наружный квантовый выход устройства составляет 100%, когда один входящий фотон генерирует один электрон для наружной цепи. Эффективность 130% значит, что один входящий фотон генерирует приблизительно 1,3 электрона.
Исследователи узнали, что причина только высочайшей наружной квантовой эффективности кроется в процессе размножения носителей заряда снутри кремниевых наноструктур, который запускается фотонами высочайшей энергии. Это явление не наблюдалось ранее в настоящих устройствах, так как наличие электронных и оптических утрат уменьшало количество собранных электронов.
«Мы можем собрать все умноженные носители заряда без необходимости отдельного наружного смещения, так как наше наноструктурированное устройство не имеет утрат на рекомбинацию и отражение», – разъясняет доктор Хеле Савин.
На практике эффективность записи значит, что производительность хоть какого устройства, использующего обнаружение света, быть может существенно усовершенствована. Обнаружение света уже обширно употребляется в нашей ежедневной жизни, к примеру, в карах, мобильных телефонах, умных часах и мед устройствах.
Результаты, ведущие к рекордной эффективности, были приняты для публикации в Physical Review Letters в статье под заглавием «Черно-кремниевые ультрафиолетовые фотодиоды добиваются наружной квантовой эффективности выше 130%».
Источник: