Благодаря уникальным кремниевым наноструктурам получен невероятный результат — запуск процесса размножения носителей заряда.
Учёные из Финского университета Аалто изобрели фотодетектор с внешней квантовой эффективностью приблизительно 130%. Это первая публикация, в которой сообщается об успехе достижения показателя выше ста процентов. опубликована в журнале Physical Review Letters.
«Мы едва поверили результатам собственными глазами. Сразу захотели проверить их с помощью независимых измерений», — говорит руководитель исследования профессор Хеле Савин. Специалисты национального метрологического института Physikalisch-Technische Bundesanstalt подтвердили отсутствие ошибок. «Это масштабный прорыв и долгожданный шаг вперед для метрологов, мечтающих о более высокой чувствительности приборов», — прокомментировал результаты проверки представитель института Лутц Вернер».
Внешняя квантовая эффективность равняется отношению числа созданных пар электронов к числу фотонов, попадающих на устройство. Соотношение 1:1 для внешней квантовой эффективности означает, что каждый фотон порождает один электрон для работы электрической цепи устройства. В фотодетекторе, разработанном финскими физиками, среднее значение числа электронов на один фотон составляет 1,3.
Такой результат объясняется уникальными кремниевыми наноструктурами, которые запускают процесс размножения носителей заряда. Ранее такое явление не наблюдалось в реальных устройствах из-за электрических и оптических потерь, уменьшающих количество сгенерированных электронов и снижающих показатель ВКЭ. В новом фотодетекторе потери сведены практически к нулю.
Полученные результаты позволяют повысить эффективность работы различных приборов, функционирующих на основе обнаружения и регистрации светового потока: беспилотных транспортных средств, камер мобильных телефонов, систем наблюдения. Разработчики отмечают, что подобные детекторы все чаще привлекают внимание в биотехнологии и мониторинге производственных процессов.
Ранее мы писали о том, что швейцарские ученые собрали нанодвигатель из 16 атомов, а их коллеги из Японии снялиВизуализация движения отдельных молекул со скоростью 1600 кадров в секунду.