Tomara fotodetektorê siliconê reş: karîgeriya quantumê ya derve heya %132

Silicon reşfotodetektortomar: kargêriya quantumê ya derveyî heya% 132

Li gorî raporên medyayê, lêkolînerên li Zanîngeha Aalto amûrek optoelektronîkî ya ku jêhatîbûna kuantûmê ya derveyî heya% 132 ye pêşve xistine. Ev destkeftiya ne mimkûn e ku bi karanîna silicona reş a nanosazkirî, ku dikare bibe serkeftinek mezin ji bo şaneyên rojê û yên din, hate bidestxistin.fotodetektorên. Ger amûrek fotovoltaîk a hîpotetîk xwedan karbidestiya kuantûmê ya derveyî ji sedî 100 be, ev tê wê wateyê ku her fotonek ku lê dixe elektronek çêdike, ku wekî elektrîkê bi navgîniyekê ve tê berhev kirin.

Û ev amûra nû ne tenê ji sedî 100, lê ji sedî 100 bêtir bandor dike. 132% tê wateya navînî 1,32 elektron li her fotonê. Ew siliconê reş wekî maddeya çalak bikar tîne û xwedan nanostrukturek kon û stûnek e ku dikare ronahiya ultraviyole bigire.

Eşkere ye ku hûn nikarin ji hewaya zirav 0,32 elektronên zêde biafirînin, her tiştî, fîzîk dibêje ku enerjî ji hewaya zirav nayê afirandin, lewra ev elektronên zêde ji ku têne?

Ew hemî bi prensîba xebata giştî ya materyalên fotovoltaîk ve tê. Dema ku fotonek ronahiya rûdanê li maddeyek çalak, bi gelemperî silicon, dikeve, ew elektronek ji yek ji atoman derdixe. Lê di hin rewşan de, fotonek bi enerjiya bilind dikare du elektronan bişkîne bêyî ku zagonên fizîkê bişkîne.

Bê şik tine ye ku karanîna vê diyardeyê dikare di baştirkirina sêwirana şaneyên rojê de pir alîkar be. Di gelek materyalên optoelektronîkî de, karbidestî bi çend awayan winda dibe, di nav de dema ku foton ji cîhazê têne xuyang kirin an elektron berî ku ji hêla çerxê ve werin berhev kirin bi "çalên" ên di atoman de ji nû ve têne berhev kirin.

Lê ekîba Aalto dibêje wan bi giranî ew asteng rakirine. Sîlîkona reş ji madeyên din zêdetir fotonan vedihewîne, û nanostrukturên birûsk û stûnî ji nûvekombînasyona elektronê ya li ser rûyê materyalê kêm dike.

Bi tevayî, van pêşkeftinan hiştiye ku karbidestiya quantuma derveyî ya cîhazê bigihîje 130%. Encamên tîmê ji hêla Enstîtuya Metrolojiyê ya Neteweyî ya Almanya, PTB (Enstîtuya Fîzîkê ya Federal a Alman) ve jî serbixwe hatine verast kirin.

Li gorî lêkolîneran, ev karbidestiya tomar dikare performansa bingehîn a her fotodetektorê, di nav de hucreyên rojê û senzorên din ên ronahiyê jî, baştir bike, û dedektora nû jixwe bazirganî tê bikar anîn.