Selon le Physicistes Organisation Network, a récemment rapporté que les chercheurs finlandais ont développé un photodétecteur de silicium noir avec une efficacité quantique externe de 130%, ce qui est la première fois que l'efficacité des appareils photovoltaïques dépasse la limite théorique de 100%, ce qui est largement utilisé dans les voitures, les phones mobiles, les appareils de détection photoélectriques et les dispositifs largement utilisés dans les voitures, les phones mobiles, les périphériques intelligents et les équipements médicaux.
Un photodétecteur est un capteur qui peut mesurer la lumière ou toute autre énergie électromagnétique, convertir les photons en courant électrique, et les photons absorbés forment des paires de trou d'électrons. Le photodétecteur comprend la photodiode et le phototransistor, etc. L'efficacité quantique est utilisée pour définir le pourcentage de photons reçus par un dispositif tel qu'un photodétecteur dans une paire d'électrons, c'est-à-dire que l'efficacité quantique est égale au nombre d'électrons photoogénérés divisés par le nombre de photons incidents.
Lorsqu'un photon incident produit un électron à un circuit externe, l'efficacité quantique externe du dispositif est à 100% (auparavant considérée comme la limite théorique). Dans la dernière étude, le photodétecteur de silicium noir avait une efficacité allant jusqu'à 130%, ce qui signifie qu'un photon incident produit environ 1,3 électrons.
Selon les chercheurs de l'Université d'Aalto, l'arme secrète derrière cette percée majeure est le processus de multiplication des porteurs de charges qui se produit dans la nanostructure unique du photodétecteur de silicium noir, qui est déclenché par des photons à haute énergie. Auparavant, les scientifiques n'avaient pas pu observer le phénomène dans des dispositifs réels car la présence de pertes électriques et optiques a réduit le nombre d'électrons collectés. «Nos dispositifs nanostructurés n'ont pas de recombinaison et aucune perte de réflexion, nous pouvons donc collecter tous les porteurs de charges multipliés», a expliqué Hera Severn, chef du chef de l'étude.
Cette efficacité a été vérifiée par l'Institut de technologie physique de la Société nationale de métrologie allemande (PTB), le service de mesure le plus précis et le plus fiable en Europe.
Les chercheurs notent que cette efficacité record signifie que les scientifiques peuvent considérablement améliorer les performances des dispositifs de détection photoélectriques.
«Nos détecteurs ont suscité beaucoup d'intérêt, en particulier dans les domaines de la biotechnologie et de la surveillance des processus industriels», a déclaré le Dr Mikko Juntuna, PDG d'ElfySinc, une entreprise appartenant à l'Université d'Aalto. Il est rapporté qu'ils ont commencé à fabriquer de tels détecteurs à usage commercial.
Temps de poste: juillet-11-2023