據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，芬蘭研究人員開(kāi)發(fā)出一種黑硅光電探測(cè)器，其外量子效率達(dá)130%。這是光電器件這一效率首次超過(guò)100%的理論極限，有望大大提高光電探測(cè)設(shè)備的效率，而這些設(shè)備被廣泛應(yīng)用于汽車、手機(jī)、智能手表和醫(yī)療設(shè)備內(nèi)。

光電探測(cè)器是可以感測(cè)光或其他電磁能量的感測(cè)器，可將光子轉(zhuǎn)換成電流，被吸收的光子形成電子-空穴對(duì)。光電探測(cè)器包括光電二極管和光電晶體管等。量子效率是用以定義光電探測(cè)器等設(shè)備將其受光表面接收到的光子轉(zhuǎn)換為電子-空穴對(duì)的百分比，即量子效率等于光生電子除以入射光子數(shù)。當(dāng)一個(gè)入射光子向外部電路產(chǎn)生一個(gè)電子時(shí)，設(shè)備的外量子效率為100%（此前被認(rèn)為是理論極限）。在最新研究中，黑硅光電探測(cè)器的效率高達(dá)130%，這意味著一個(gè)入射光子產(chǎn)生大約1.3 個(gè)電子。

阿爾托大學(xué)研究人員表示，這一重大突破背后的秘密武器是黑硅光電探測(cè)器獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)的電荷載流子倍增過(guò)程，該過(guò)程由高能光子觸發(fā)。此前，由于電和光損耗的存在減少了所收集電子的數(shù)量，因此科學(xué)家未能在實(shí)際設(shè)備中觀察到該現(xiàn)象。研究負(fù)責(zé)人赫拉·賽文教授解釋說(shuō)：“我們的納米結(jié)構(gòu)器件沒(méi)有重組和反射損失，因此我們可以收集到所有倍增的電荷載流子?！?/p>