Fisikarien erakundearen sareak duela gutxi jakinarazi duenez, Finlandiako ikertzaileek % 130eko kanpoko eraginkortasun kuantikoarekin siliziozko fotodetektagailu beltz bat garatu dute. Hau da, lehen aldia gailu fotovoltaikoen eraginkortasunak % 100eko muga teorikoa gainditzen duela. Horrek detekzio-gailu fotoelektrikoen eraginkortasuna asko hobetzea espero da, eta gailu horiek asko erabiltzen dira autoetan, telefono mugikorretan, erloju adimendunetan eta ekipamendu medikoetan.
Fotodetektagailua argia edo bestelako energia elektromagnetikoa neurtu, fotoiak korronte elektriko bihurtu eta xurgatutako fotoiek elektroi-zulo bikoteak eratu ditzakeen sentsore bat da. Fotodetektagailuak fotodiodoa eta fototransistorea ditu, etab. Eraginkortasun kuantikoa fotodetektagailu bezalako gailu batek elektroi-zulo bikote batean jasotzen dituen fotoien ehunekoa definitzeko erabiltzen da, hau da, eraginkortasun kuantikoa fotosortutako elektroien kopuruaren eta erasile fotoien kopuruaren berdina da.
Fotoi erasotzaile batek kanpoko zirkuitu batera elektroi bat sortzen duenean, gailuaren kanpoko eraginkortasun kuantikoa % 100ekoa da (lehen muga teorikoa zela uste zen). Azken ikerketan, silizio beltzeko fotodetektagailuak % 130erainoko eraginkortasuna izan zuen, hau da, fotoi erasotzaile batek 1,3 elektroi inguru sortzen dituela.
Aalto Unibertsitateko ikertzaileen arabera, aurrerapen handi honen atzean dagoen arma sekretua siliziozko fotodetektagailu beltzaren nanoegitura berezian gertatzen den karga-eramaileen biderketa prozesua da, energia handiko fotoiek eragiten dutena. Aurretik, zientzialariek ezin izan zuten fenomenoa benetako gailuetan behatu, galera elektriko eta optikoen presentziak bildutako elektroien kopurua murrizten zuelako. "Gure nanoegituradun gailuek ez dute birkonbinaziorik ez islapen-galerarik, beraz, biderkatutako karga-eramaile guztiak bil ditzakegu", azaldu du Hera Severn irakasle ikerketaren buruak.
Eraginkortasun hau Alemaniako Metrologia Elkarte Nazionaleko (PTB) Teknologia Fisikoaren Institutuak egiaztatu du, Europako neurketa zerbitzurik zehatzena eta fidagarriena dena.
Ikertzaileek adierazi dute eraginkortasun errekor honek esan nahi duela zientzialariek asko hobetu dezaketela detekzio-gailu fotoelektrikoen errendimendua.
«Gure detektagailuek interes handia piztu dute, batez ere bioteknologiaren eta industria-prozesuen monitorizazioaren arloetan», esan zuen Mikko Juntuna doktoreak, Aalto Unibertsitatearen jabetzako ElfysInc enpresako zuzendari nagusiak. Jakinarazi dutenez, detektagailu horiek erabilera komertzialerako fabrikatzen hasi dira.
Argitaratze data: 2023ko uztailaren 11a