Sicondu a reta di l'urganizazione di i fisici, i circadori finlandesi anu sviluppatu un fotodetector di siliciu neru cù una efficienza quantica esterna di 130%, chì hè a prima volta chì l'efficienza di i dispositivi fotovoltaici supera u limite teoricu di 100%, chì si prevede di migliurà assai l'efficienza di i dispositivi di rilevazione fotoelettrica, è questi dispositivi sò largamente usati in vitture, telefoni cellulari, orologi intelligenti è apparecchiature mediche.
Un fotodetector hè un sensore chì pò misurà a luce o altra energia elettromagnetica, cunvertisce i fotoni in una corrente elettrica, è i fotoni assorbiti formanu coppie elettrone-lacunu. U fotodetector include un fotodiodu è un fototransistor, ecc. L'efficienza quantica hè aduprata per definisce a percentuale di fotoni ricevuti da un dispositivu cum'è un fotodetector in una coppia elettrone-lacunu, vale à dì, l'efficienza quantica hè uguale à u numeru di elettroni fotogenerati divisu per u numeru di fotoni incidenti.
Quandu un fotone incidente produce un elettrone à un circuitu esternu, l'efficienza quantica esterna di u dispusitivu hè di 100% (prima cunsiderata cum'è u limite teoricu). In l'ultimu studiu, u fotodetector di siliciu neru avia una efficienza finu à u 130 per centu, ciò chì significa chì un fotone incidente produce circa 1,3 elettroni.
Sicondu i circadori di l'Università Aalto, l'arma secreta daretu à sta scuperta maiò hè u prucessu di multiplicazione di i purtatori di carica chì si faci in a nanostruttura unica di u fotodetector di siliciu neru, chì hè attivatu da fotoni d'alta energia. Prima, i scientifichi ùn eranu stati capaci d'osservà u fenomenu in dispositivi veri perchè a presenza di perdite elettriche è ottiche riduceva u numeru d'elettroni raccolti. "I nostri dispositivi nanostrutturati ùn anu nè ricombinazione nè perdita di riflessione, dunque pudemu raccoglie tutti i purtatori di carica multiplicati", hà spiegatu a prufessoressa Hera Severn, capu di u studiu.
Questa efficienza hè stata verificata da l'Istitutu di Tecnulugia Fisica di a Società Naziunale Tedesca di Metrologia (PTB), u serviziu di misurazione u più precisu è affidabile in Europa.
I circadori nutanu chì sta efficienza record significa chì i scientifichi ponu migliurà assai e prestazioni di i dispositivi di rilevazione fotoelettrica.
«I nostri rilevatori anu suscitatu assai interessu, in particulare in i settori di a biotecnologia è di u monitoraghju di i prucessi industriali», hà dettu u duttore Mikko Juntuna, CEO di ElfysInc, una sucietà pusseduta da l'Università Aalto. Hè statu signalatu ch'elli anu cuminciatu à fabricà tali rilevatori per usu cummerciale.
Data di publicazione: 11 di lugliu di u 2023