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光子探测效率突破100%

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光子探测示意图。

理论认为光子探测器效率的最大极限值是100%。最近一组科学家发明了一种黑硅光电探测器,效率达到130%。

芬兰阿尔托大学(Aalto University)电子物理研究组的负责人萨文(Hele Savin)说:“当我们看到结果,我们不敢相信我们的眼睛。我们立即想用独立的测量方法验证这项结果。”

德国的国家计量机构联邦物理技术研究院(PTB)提供了测量验证。PTB辐射探测器实验室负责人沃纳(Lutz Werner)说:“看到结果后,我立刻意识到这是一项重要的突破,也正是我们计量师同行所需要的高敏感度。”

设备的量子效率为100%意味着一个光子向外部电路产生一个电子。130%的效能意味着一个光子可以产生约1.3个电子。

研究人员发现,他们在内部使用的硅纳米结构在高能光子的激发下,将产生电流的放大作用。由于光电过程的损失将减少收集的电子,因此这种现象以前在实际设备中无法实现。

萨文说:“我们能够收集所有放大的电流,因为我们的纳米结构设备不存在重组和折射的损耗。”

在实际应用中,这种具有破纪录效能的技术意味着,任何光感设备的效能都会得到显着提升。日常生活的方方面面都有光感设备,比如汽车、手机、智能手表和医疗设备等。

“现在很多人对我们的感应器感兴趣,特别是生物科技和工业流程监控方面。”阿尔托大学附属公司Elfys的总经理容顿(Mikko Juntunen)说,这种破纪录的感应器已经进入商业用途。

《物理评论快报》(Physical Review Letters)已接受了这项技术论文。

责任编辑: 夏雨荷  来源:大纪元 转载请注明作者、出处並保持完整。

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