Fiziklar tashkiloti tarmog'ining ma'lumotlariga ko'ra, yaqinda Finlyandiyalik tadqiqotchilar tashqi kvant samaradorligi 130% bo'lgan qora kremniy fotodetektorini ishlab chiqdilar, bu fotovoltaik qurilmalarning samaradorligi nazariy 100% chegarasidan oshib ketgan birinchi holat bo'lib, bu fotoelektr detektorlarining samaradorligini sezilarli darajada oshirishi kutilmoqda va bu qurilmalar avtomobillar, mobil telefonlar, aqlli soatlar va tibbiy uskunalarda keng qo'llaniladi.
Fotodetektor - bu yorug'lik yoki boshqa elektromagnit energiyani o'lchaydigan, fotonlarni elektr tokiga aylantiradigan va yutilgan fotonlar elektron-teshik juftliklarini hosil qiladigan sensor. Fotodetektor fotodiod va fototranzistor va boshqalarni o'z ichiga oladi. Kvant samaradorligi fotodetektor kabi qurilma tomonidan elektron-teshik juftligiga qabul qilingan fotonlarning foizini aniqlash uchun ishlatiladi, ya'ni kvant samaradorligi fotogeneratsiyalangan elektronlar sonining tushgan fotonlar soniga bo'linishiga teng.
Tushgan foton tashqi zanjirga elektron hosil qilganda, qurilmaning tashqi kvant samaradorligi 100% ni tashkil qiladi (ilgari nazariy chegara deb hisoblangan). So'nggi tadqiqotda qora kremniy fotodetektorining samaradorligi 130 foizgacha yetdi, bu bitta tushayotgan foton taxminan 1,3 elektron ishlab chiqarishini anglatadi.
Aalto universiteti tadqiqotchilarining fikriga ko'ra, ushbu yirik yutuqning ortidagi maxfiy qurol - bu yuqori energiyali fotonlar tomonidan ishga tushiriladigan qora kremniy fotodetektorining noyob nanostrukturasida sodir bo'ladigan zaryad tashuvchilarni ko'paytirish jarayoni. Ilgari olimlar bu hodisani haqiqiy qurilmalarda kuzata olmagan edilar, chunki elektr va optik yo'qotishlarning mavjudligi to'plangan elektronlar sonini kamaytirdi. "Bizning nanostrukturali qurilmalarimizda rekombinatsiya va aks ettirish yo'qotishlari yo'q, shuning uchun biz barcha ko'paytirilgan zaryad tashuvchilarni to'plashimiz mumkin", deb tushuntirdi tadqiqot rahbari professor Hera Severn.
Ushbu samaradorlik Yevropadagi eng aniq va ishonchli o'lchov xizmati bo'lgan Germaniya Milliy Metrologiya Jamiyatining (PTB) Fizika Texnologiyalari Instituti tomonidan tasdiqlangan.
Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, bu rekord samaradorlik olimlar fotoelektr aniqlash qurilmalarining ish faoliyatini sezilarli darajada yaxshilashi mumkinligini anglatadi.
“Bizning detektorlarimiz, ayniqsa, biotexnologiya va sanoat jarayonlarini monitoring qilish sohalarida katta qiziqish uygʻotdi”, dedi Aalto universitetiga tegishli ElfysInc kompaniyasi bosh direktori doktor Mikko Juntuna. Xabar qilinishicha, ular bunday detektorlarni tijorat maqsadlarida ishlab chiqarishni boshlaganlar.
Nashr vaqti: 2023-yil 11-iyul