Prvý fotodetektor z čisto čierneho kremíka zbúral 100 % efektivitu v účinnosti
Vedcom z fínskej univerzity Aalto sa podarilo vytvoriť fotodetektor, ktorý prekročil 100 % hranicu, ktorá sa doteraz považovala za teoretické maximum externej kvantovej účinnosti (EQE), informoval web samotnej univerzity.
Fotodetektory, súčiastky, ktoré menia svoje elektrické vlastnosti dopadom svetla, sa v súčasnosti využívajú v mnohých priemyselných oblastiach a spektroskopických zariadeniach. Ich výkon však nie je postačujúci, čo bol pravdepodobne aj jeden z primárnych dôvodov, prečo sa vedci zamerali na vývoj týchto súčiastok.
V rámci svojho výskumu dokázali vytvoriť fotodetektor z čierneho kremíka, ktorý presahuje doterajšie teoretické maximum externej kvantovej účinnosti až o 30 %. Vedecký tím na čele s Moisesom Garinom svoj objav publikoval v žurnále Physical Review Letters.
Fotodetektor dosahujúci 130% externej kvantovej účinnosti
Vedci vo svojej štúdii uvádzajú, že sa jedná o fotodetektor s certifikovanou externou kvantovou účinnosťou nad 130 % v UV oblasti bez vonkajšej amplifikácie.
Vonkajšia kvantová účinnosť predstavuje mieru využitia dopadajúceho svetla. Inými slovami 100 % vonkajšia kvantová účinnosť znamená, že jeden prichádzajúci fotón generuje jeden elektrón do vonkajšieho obvodu. Vytvorený kremíkový fotodetektor tak dokáže z jedného prichádzajúceho fotónu generovať až približne 1,3 elektrónu.
Prekvapení nezostali iba vedci
Dosiahnuté výsledky boli pre vedcov natoľko zarážajúce, že sa ich rozhodli overiť aj prostredníctvom nezávislých meraní vykonaných inou inštitúciou.
Nezávislé merania vykonal Nemecký národný metrologický inštitút PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt). Rovnako ako vedci z fínskej univerzity, zaskočený zostal aj vedúci laboratória detektorovej rádiometrie Lutz Werner, ktorý dosiahnuté výsledky overoval. Ten na margo získaných výsledkov poznamenal, že sa jedná o významný prelom a zároveň veľmi žiadaný objav, o ktorom metrológovia doteraz iba snívali.
Vedci na dosiahnutie tejto výnimočne vysokej externej kvantovej účinnosti použili nanoštrukturovanú kremíkovú fotodiódu, v ktorej dochádzalo vplyvom vysokoenergetických fotónov k znásobovaniu nosičov náboja vo vnútri nanoštruktúry kremíka.
Tento jav až doposiaľ nebol nikdy pozorovaný najmä vplyvom elektrických a optických strát, ktoré zabraňovali dosiahnutiu čo i len 100% účinnosti.
Sciencetimes uvádza, že nedávno sa podobné zariadenie podarilo zostrojiť aj čínskym vedcom. To ich však dosahovalo externú kvantovú účinnosť približne 32 %, čo už samo o sebe vysoko presahovalo konvenčne dosahované hodnoty.
Azda najväčší potencionálny prínos má toto zariadenie v spektrospokopii, kde sa UV fotodetektory využívajú na odoberanie svetla a jeho následnej premeny na elektrický prúd, ktorý potom poskytuje pre dané prístroje potrebné údaje. Vyššia citlivosť fotodetektorov by teoreticky znamenala, že prístroje využívané v spektroskopii budú dosahovať lepšie a presnejšie údaje.
Zariadenie určite dokáže nájsť uplatnenie aj vo veľmi presnej molekulárnej spektroskopii, vďaka ktorej vedci iba nedávno našli novú organickú molekulu v medzihviezdnom priestore. Objavená molekula podľa všetkých dostupných údajov zohrávala kľúčovú úlohu pri vzniku života.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Neverili vlastným očiam: Vedci v hlbokom vesmíre objavili známe „zviera”
Vedci šokovali svet. Dramaticky zlepšili životnosť batérií elektromobilov pomocou dreva
Nikto netušil, čo sa deje: Záhadný objekt k nám vysiela rádiové signály už od roku 1988
Zem je vo vnútri obrovskej prázdnoty. „Zvuk Veľkého tresku“ naznačuje možné riešenie veľkej záhady
Vedci našli riešenie proti večným chemikáliám. Nečakaná zbraň ich zožerie priamo v tvojom tele
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Známy reťazec stiahol z pultov obľúbené ovocie: Hrozí kontaminácia vírusom žltačky
Ako ísť do dôchodku v 35 rokoch: Investičný byt ti môže zabezpečiť pasívny príjem
Neviditeľná jazva v tvojom mozgu, ktorú zanechala pandémia, mení tvoje správanie, zistili vedci
„Telo má vlastný systém na likvidáciu rakoviny,“ hovorí popredný lekár. Takto ho aktivuješ
„Zatiaľ ide o stovky miliónov eur.“ Zdechovský varuje, že zneužívanie eurofondov na Slovensku je len špička ľadovca
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Brusel chce zarezať telekomunikačných operátorov. Proti novému zákonu sú všetky štáty EÚ
- Najlepší akčný film roka po prechode na online trhá rekordy. Aj s dabingom sa dá pozrieť úplne zadarmo
- Totálna nehoráznosť: Čínska vojnová loď použila laser proti lietadlu EÚ, Nemci reagujú tvrdo
-
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Televízory Slovákov úmyselne zhoršujú kvalitu obrazu. Je to špinavý marketing, takto ho opravíš
- Totálna nehoráznosť: Čínska vojnová loď použila laser proti lietadlu EÚ, Nemci reagujú tvrdo
- Najlepší akčný film roka po prechode na online trhá rekordy. Aj s dabingom sa dá pozrieť úplne zadarmo
- Brusel chce zarezať telekomunikačných operátorov. Proti novému zákonu sú všetky štáty EÚ
-
- Rusi ani netušili, čo im zlikvidovalo najdrahší systém. Ukrajina použila zbraň, akú svet ešte nevidel
- V Európe sa vylodili tisícky čínskych elektromobilov. Doviezla ich obrovská loď so šokujúcim pohonom a výkonom
- V spoľahlivosti nemajú konkurenciu. Týchto 5+1 automobiliek má najlepšie motory (PREHĽAD)
- Slovensko čaká najväčšia dopravná novela za roky. Nový zákon udrie na cestných pirátov aj e-kolobežky (PREHĽAD)
- Západ nič také nemá. „Spojenec“ Ruska nasadí laser na stíhačky budúcnosti, rakety po ňom „slepnú“
Takto sa zneužíva home office. Odborári odhalili praktiky, ktoré sa ťa môžu týkať
Očkovanie neodmietali nevzdelaní. Nová štúdia odhalila iný faktor
Tržby TSMC prekonali očakávania. Čipy pre AI lámu rekordy
Slovensko má najdrahšie palivá v regióne. Analytici majú vysvetlenie
Ruskí vojaci sa vzdali robotom. Na Ukrajine padol historický moment
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP