Ang quantum efficiency sa photodetector milapas sa teoretikal nga limitasyon

Sumala sa network sa organisasyon sa mga pisiko, bag-o lang gitaho nga ang mga tigdukiduki sa Finland nakaugmad og itom nga silicon photodetector nga adunay external quantum efficiency nga 130%, nga mao ang unang higayon nga ang efficiency sa mga photovoltaic device milapas sa theoretical limit nga 100%, nga gilauman nga makapauswag pag-ayo sa efficiency sa mga photoelectric detection device, ug kini nga mga device kaylap nga gigamit sa mga sakyanan, mobile phone, smart watch ug medikal nga kagamitan.

Ang photodetector usa ka sensor nga makasukod sa kahayag o uban pang electromagnetic energy, maka-convert sa mga photon ngadto sa electric current, ug ang nasuhop nga mga photon mahimong mga electron-hole pairs. Ang photodetector naglakip sa photodiode ug phototransistor, ug uban pa. Ang quantum efficiency gigamit aron mahibal-an ang porsyento sa mga photon nga nadawat sa usa ka device sama sa photodetector ngadto sa electron-hole pair, buot ipasabot, ang quantum efficiency katumbas sa gidaghanon sa mga photogenerated electron nga gibahin sa gidaghanon sa mga incident photon.

Kon ang usa ka incident photon mo-produce og electron ngadto sa external circuit, ang external quantum efficiency sa device kay 100% (kaniadto gituohan nga mao ang theoretical limit). Sa pinakabag-o nga pagtuon, ang black silicon photodetector adunay efficiency nga hangtod sa 130 porsyento, nga nagpasabot nga ang usa ka incident photon mo-produce og mga 1.3 ka electron.

Sumala sa mga tigdukiduki sa Aalto University, ang sekreto nga hinagiban luyo niining dakong kalampusan mao ang proseso sa pagpadaghan sa charge-carrier nga mahitabo sulod sa talagsaon nga nanostructure sa itom nga silicon photodetector, nga gipahinabo sa mga high-energy photon. Kaniadto, ang mga siyentista wala makamatikod sa panghitabo sa tinuod nga mga aparato tungod kay ang presensya sa mga electrical ug optical losses nakapakunhod sa gidaghanon sa mga electron nga nakolekta. "Ang among mga nanostructured device walay recombination ug walay reflection loss, mao nga among makolekta ang tanan nga gipadaghan nga charge carrier," mipasabut ang lider sa pagtuon nga si Propesor Hera Severn.

Kini nga kahusayan napamatud-an sa Institute of Physical Technology sa German National Metrology Society (PTB), ang labing tukma ug kasaligan nga serbisyo sa pagsukod sa Europa.

Namatikdan sa mga tigdukiduki nga kini nga rekord nga kahusayan nagpasabut nga ang mga siyentista makapauswag pag-ayo sa performance sa mga photoelectric detection device.

“Daghang interes ang nadani sa among mga detektor, labi na sa mga natad sa biotechnology ug pagmonitor sa proseso sa industriya,” miingon si Dr. Mikko Juntuna, CEO sa ElfysInc, usa ka kompanya nga gipanag-iya sa Aalto University. Gikataho nga nagsugod na sila sa paghimo sa ingon nga mga detektor alang sa komersyal nga paggamit.