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
Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
Astronomická lahôdka: Obloha sa čoskoro zmení na živú mapu vesmíru, takto ju uvidíš zo Slovenska
Zaplatil milióny za úlomok planéty. V USA vydražili kus Marsu, jeho cena prekonala očakávania
S týmto eko palivom musíme v budúcnosti počítať. Vedci ho vyrobili zo špinavej vody a odpadu
Američania stavajú vesmírny maglev. Neuveríš, na čo má slúžiť a ako im ušetrí palivo
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Vznikla nová trieda „nenápadných milionárov“. Denne ich pribudne 1 000 a môžu za to dva faktory
Prokurátor Generálnej prokuratúry čelí obžalobe. Funkciu pozastavili, potvrdil Žilinka
Prelomový výskum odhaľuje, ako aktivita mozgu počas spánku prezrádza skryté neurologické problémy
Kľúčový svedok v korupčných prípadoch čelí novému obvineniu. V kauze figurujú Gašpar a Bödör
V hotelovej vírivke v Demänovskej Doline hygienici potvrdili prítomnosť baktérie Legionella
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Prešli za hranice reality. Vedci objavili v kvantovom tuneli nový jav, ktorý prepíše učebnice
-
- Vedci našli niečo, čo popiera fyziku. Výbuch jadrovej bomby vytvoril materiál, ktorý nemal existovať
- Českí filmári zobrali „dezolátov“ na Ukrajinu a ukázali im vojnu. Takto vyzerali ich reakcie (VIDEO)
- Prehliadaná krajina prechádza desivou premenou za miliardy. Čína ju zbrojí na úroveň superveľmocí
- Netflix opäť trafil do čierneho. Drsnú krimi sériu považujú kritici za jeden z najlepších seriálov roka
- Nočná mora Rusov funguje. Ukrajina dostala od USA špeciálne zariadenia, ktoré môžu rozhodnúť vojnu
-
- Väčšina Slovákov o nej ani netuší. Ak porušíš túto povinnosť, hrozí ti pokuta 1200 €
- Taiwan ukázal svetu, čo sa stane, ak zaútočí Čína. V kľúčovom teste všetkých zarazili
- Našiel som dokonalé rodinné auto. Na novej Dacii som prešiel 1 400 km do Chorvátska, otvorila mi oči
- POZOR: Nová dopravná značka mätie vodičov. Toto musíš spraviť, keď ju uvidíš
- Týmto raketám neunikne nikto. Kórea do nich vložila niečo, čo zlikviduje akýkoľvek cieľ
Svetový úspech vedcov SAV: Slováci vyvinuli zbraň proti vírusu, ktorý môže spúšťať rakovinu
Aplikácia Slovenskej pošty sa mení na digitálnu pobočku: Pribudnú kľúčové novinky
Slováci nakupujú inak, predajcov pribúda. E-shopy u nás prechádzajú premenou
Slovákov masívne ohrozuje nový typ kybernetického útoku. Je horší než phishing
USA zavedú jednotné clá. Zasiahne to vyše 150 krajín naraz
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP