Tomara fotodetektora silîkona reş: karîgeriya kuantûmê ya derveyî heya 132%

Sîlîkona reşfotodetektortomar: karîgeriya kuantûmê ya derveyî heta 132%

Li gorî raporên medyayê, lêkolînerên Zanîngeha Aalto amûrek optoelektronîk pêşxistine ku karîgeriya kûantûmê ya derveyî heta %132 heye. Ev serkeftina ne gengaz bi karanîna silîkona reş a nanostruktûrkirî hate bidestxistin, ku dikare ji bo şaneyên rojê û yên din pêşveçûnek mezin be.fotodetektorGer amûrek fotovoltaîk a hîpotetîk xwedî karîgeriya kuantûmê ya derveyî ya ji sedî sed be, ev tê vê wateyê ku her fotonek ku lê dikeve elektronek çêdike, ku wekî elektrîkê bi rêya çerxeyekê tê berhev kirin.

Û ev cîhaza nû ne tenê ji sedî sed karîgerî bi dest dixe, lê ji sedî sed jî zêdetir. %132 tê wateya navînî 1.32 elektron li ser her fotonê. Ew silîkona reş wekî madeya çalak bikar tîne û xwedî nanostruktureke konîk û stûnî ye ku dikare ronahiya ultraviyole bigire.

Bêguman hûn nekarin 0.32 elektronên zêde ji hewaya tenik biafirînin, axir fîzîk dibêje ku enerjî ji hewaya tenik nayê afirandin, ji ber vê yekê ev elektronên zêde ji ku tên?

Ev hemû vedigere ser prensîba giştî ya xebata materyalên fotovoltaîk. Dema ku fotonek ji ronahiya têketî li madeyek çalak, bi gelemperî silîkonê, dikeve, ew elektronek ji yek ji atoman derdixe. Lê di hin rewşan de, fotonek bi enerjiya bilind dikare du elektronan bêyî ku qanûnên fîzîkê binpê bike, derxe.

Bêguman bikaranîna vê diyardeyê dikare di baştirkirina sêwirana xaneyên rojê de pir alîkar be. Di gelek materyalên optoelektronîkî de, karîgerî bi gelek awayan winda dibe, di nav de dema ku foton ji cîhazê vedigerin an jî elektron bi "qulên" ku di atoman de mane berî ku ji hêla çerxê ve werin berhev kirin, ji nû ve têne hev kirin.

Lê tîma Aalto dibêje ku wan bi piranî ew astengî ji holê rakirine. Sîlîkona reş ji materyalên din bêtir fotonan dimije, û nanostruktûrên konîk û stûnî ji nû ve kombînasyona elektronan li ser rûyê materyalê kêm dikin.

Bi tevayî, van pêşketinan rê li ber karîgeriya kuantûmê ya derveyî ya cîhazê vekiriye ku bigihîje %130. Encamên tîmê ji hêla Enstîtuya Metrolojiyê ya neteweyî ya Almanya, PTB (Enstîtuya Fîzîkê ya Federal a Alman) ve jî bi awayekî serbixwe hatine verastkirin.

Li gorî lêkolîneran, ev karîgeriya rekord dikare performansa hema hema her fotodetektorek, di nav de xaneyên rojê û sensorên din ên ronahiyê, baştir bike, û detektora nû jixwe bi bazirganî tê bikar anîn.