Финляндын судлаачид 130%-ийн гадаад квантын үр ашигтай хар цахиур фото илрүүлэгч зохион бүтээсэн нь фотоцахилгаан төхөөрөмжүүдийн үр ашиг нь онолын хязгаараас 100% давсан нь фото цахилгаан илрүүлэгч төхөөрөмжүүдийн үр ашгийг эрс сайжруулах төлөвтэй байгаа бөгөөд эдгээр төхөөрөмжүүдийг автомашины цаг, гар утас, ухаалаг гар утас зэрэгт өргөнөөр ашиглаж байна гэж физикчдийн байгууллагын сүлжээ саяхан мэдээлэв.
Фото илрүүлэгч нь гэрэл болон бусад цахилгаан соронзон энергийг хэмжиж, фотоныг цахилгаан гүйдэл болгон хувиргаж, шингээгдсэн фотонууд нь электрон нүхний хос үүсгэдэг мэдрэгч юм. Фото илрүүлэгч нь фотодиод ба фототранзистор гэх мэтийг агуулдаг. Квантын үр ашгийг фото илрүүлэгч гэх мэт төхөөрөмжөөр электрон нүхний хос болгон хүлээн авсан фотонуудын хувь хэмжээг тодорхойлоход ашигладаг, өөрөөр хэлбэл квантын үр ашиг нь фото үүсгэсэн электронуудын тоог туссан фотонуудын тоонд хуваасантай тэнцүү байна.
Осолдсон фотон нь гадаад хэлхээнд электрон үүсгэх үед төхөөрөмжийн гадаад квант үр ашиг нь 100% (өмнө нь онолын хязгаар гэж үздэг байсан) байдаг. Хамгийн сүүлийн судалгаагаар хар цахиурын фото илрүүлэгч нь 130 хүртэлх хувийн үр ашигтай байсан бөгөөд энэ нь нэг тохиолдсон фотон 1.3 орчим электрон үүсгэдэг гэсэн үг юм.
Аалто их сургуулийн судлаачдын үзэж байгаагаар энэхүү томоохон нээлтийн цаад нууц зэвсэг нь өндөр энергитэй фотоноор өдөөгддөг хар цахиурын фото илрүүлэгчийн өвөрмөц нано бүтцийн дотор үүсдэг цэнэг зөөгчийг үржүүлэх үйл явц юм. Өмнө нь эрдэмтэд энэ үзэгдлийг бодит төхөөрөмж дээр ажиглаж чаддаггүй байсан, учир нь цахилгаан болон оптик алдагдал байгаа нь цуглуулсан электронуудын тоог бууруулдаг. Судалгааны удирдагч профессор Хера Северн "Манай нано бүтэцтэй төхөөрөмжүүдэд рекомбинац байхгүй, тусгалын алдагдал байхгүй тул бид үржүүлсэн бүх цэнэг зөөгчийг цуглуулж чадна" гэж тайлбарлав.
Энэхүү үр ашгийг Европ дахь хамгийн үнэн зөв, найдвартай хэмжилтийн үйлчилгээ болох Германы Үндэсний Хэмжилзүйн Нийгэмлэгийн (PTB) Физик Технологийн Хүрээлэн баталгаажуулсан.
Энэхүү рекорд үр ашиг нь эрдэмтэд фотоэлектрик илрүүлэх төхөөрөмжийн ажиллагааг ихээхэн сайжруулж чадна гэсэн үг гэдгийг судлаачид тэмдэглэжээ.
Aalto их сургуулийн эзэмшдэг ElfysInc компанийн гүйцэтгэх захирал Доктор Микко Жунтуна "Манай детекторууд ялангуяа биотехнологи болон үйлдвэрлэлийн үйл явцын мониторингийн чиглэлээр ихээхэн сонирхол татсан" гэж хэлэв. Ийм детекторыг арилжааны зориулалтаар үйлдвэрлэж эхэлсэн гэх мэдээлэл байна.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 7-р сарын 11