Физикчдийн байгууллагын сүлжээний мэдээлснээр, Финландын судлаачид гадаад квант үр ашиг нь 130% байдаг хар цахиурын фотодетекторыг бүтээсэн нь фотоэлектрик төхөөрөмжийн үр ашиг нь онолын хязгаар болох 100%-иас давсан анхны тохиолдол бөгөөд энэ нь фотоэлектрик илрүүлэх төхөөрөмжийн үр ашгийг эрс сайжруулна гэж найдаж байгаа бөгөөд эдгээр төхөөрөмжийг автомашин, гар утас, ухаалаг цаг, эмнэлгийн хэрэгсэлд өргөн ашигладаг.
Фотодетектор гэдэг нь гэрэл болон бусад цахилгаан соронзон энергийг хэмжиж, фотонуудыг цахилгаан гүйдэл болгон хувиргаж, шингээгдсэн фотонууд нь электрон нүхний хос үүсгэдэг мэдрэгч юм. Фотодетекторт фотодиод болон фототранзистор гэх мэт орно. Квант үр ашгийг фотодетектор гэх мэт төхөөрөмжөөр хүлээн авсан фотонуудын хувийг электрон нүхний хос болгон тодорхойлоход ашигладаг бөгөөд өөрөөр хэлбэл квант үр ашиг нь фото үүсгэсэн электронуудын тоог туссан фотонуудын тоонд хуваасантай тэнцүү байна.
Туссан фотон нь гадаад хэлхээнд электрон үүсгэх үед төхөөрөмжийн гадаад квант үр ашиг 100% байдаг (өмнө нь онолын хязгаар гэж үздэг байсан). Хамгийн сүүлийн үеийн судалгаагаар хар цахиурын фотодетекторын үр ашиг 130 хувь хүртэл байсан нь нэг туссан фотон нь ойролцоогоор 1.3 электрон үүсгэдэг гэсэн үг юм.
Аалто Их Сургуулийн судлаачдын үзэж байгаагаар энэхүү томоохон нээлтийн ард байгаа нууц зэвсэг нь өндөр энергийн фотонуудын өдөөлтөөр идэвхждэг хар цахиурын фотодетекторын өвөрмөц нано бүтцэд явагддаг цэнэг зөөгчийг үржүүлэх үйл явц юм. Өмнө нь эрдэмтэд энэ үзэгдлийг бодит төхөөрөмж дээр ажиглаж чаддаггүй байсан, учир нь цахилгаан болон оптик алдагдлын улмаас цуглуулсан электронуудын тоо буурсан. "Манай нано бүтэцтэй төхөөрөмжүүд рекомбинаци болон ойлтын алдагдалгүй тул бид бүх үржүүлсэн цэнэг зөөгчийг цуглуулж чадна" гэж судалгааны удирдагч профессор Хера Северн тайлбарлав.
Энэхүү үр ашгийг Европ дахь хамгийн нарийвчлалтай, найдвартай хэмжилтийн үйлчилгээ болох Германы Үндэсний Хэмжил Зүйн Нийгэмлэгийн (PTB) Физик Технологийн Хүрээлэн баталгаажуулсан.
Судлаачид энэхүү дээд амжилтын үр ашиг нь эрдэмтэд фотоэлектрик илрүүлэх төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг ихээхэн сайжруулж чадна гэсэн үг гэдгийг тэмдэглэжээ.
"Манай илрүүлэгч төхөөрөмжүүд, ялангуяа биотехнологи, үйлдвэрлэлийн процессын хяналтын чиглэлээр ихээхэн сонирхол татаж байна" гэж Аалто Их Сургуулийн эзэмшлийн ElfysInc компанийн гүйцэтгэх захирал доктор Микко Жунтуна хэлэв. Тэд арилжааны зориулалтаар ийм илрүүлэгч үйлдвэрлэж эхэлсэн гэж мэдээлж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 7-р сарын 11