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光电探测器量子效率突破理论极限

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  据物理学家组织网近日报道,芬兰研究人员开发出一种黑硅光电探测器,其外部量子效率达130%,这是光伏器件这一效率首次超过100%的理论极限,有望大大提高光电探测设备的效率,而这些设备广泛应用于汽车、手机、智能手表和医疗设备内。

  光电探测器是可以感测光或其他电磁能量的感测器,可将光子转换成电流,被吸收的光子形成电子-空穴对。光电探测器包括光电二极管和光电晶体管等。量子效率是用来定义光电探测器等设备将其受光表面接收到的光子转换为电子-空穴对的百分比,即量子效率等于光生电子除以入射光子数。

  当一个入射光子向外部电路产生一个电子时,设备的外部量子效率为100%(此前被认为是理论极限)。在最新研究中,黑硅光电探测器的效率高达130%,这意味着一个入射光子产生大约1.3个电子。

  阿尔托大学研究人员表示,这一重大突破背后的秘密武器是黑硅光电探测器独特的纳米结构内出现的电荷载流子倍增过程,该过程由高能光子触发。此前,由于电和光损耗的存在减少了所收集电子的数量,因此科学家未能在实际设备中观察到该现象。研究负责人赫拉·赛文教授解释说:“我们的纳米结构器件没有重组和反射损失,因此我们可以收集到所有倍增的电荷载流子。”

  德国国家计量学会物理技术研究所(PTB)已对这一效率予以验证,PTB是欧洲最准确、最可靠的测量服务机构。

  研究人员指出,这一创纪录的效率意味着科学家可以大大提高光电探测设备的性能。

  阿尔托大学校属公司Elfys Inc首席执行官米科·君图纳博士说:“我们的探测器引发了广泛关注,尤其是在生物技术和工业过程监控领域。”据悉,他们已开始制造这种探测器用于商业领域。

  由于大量临床需求未被满足,人们亟须大样本、多中心的临床研究来评价其他免疫抑制剂在狼疮肾炎维持治疗中的疗效和安全性。

  毋庸置疑,本书是中国植物学领域具有里程碑意义的著作,因而被称为“植物分类学的康熙字典”,可作为《中国植物志》的辅助参考或补充。

  长期以来,科学家们一直想知道啄木鸟为何能够反复用力敲击树干却不损伤它们的大脑。

  使用超冷原子量子模拟器,首次在实验上证实了规范对称性约束下量子多体热化导致的初态信息“丢失”,取得了利用量子模拟方法求解复杂物理问题的重要进展。《科学》审稿人认为,该研究“为超冷原子模拟格点规范场理论这一领域的发展作出了重要贡献”“代表了量子模拟研究领域的前沿”。

  受婴儿学习方式研究的启发,计算机科学家开发了一个程序,可以学习物体运动的简单物理规则。

  7月12日,美国研究人员宣布,他们首次成功将转基因猪心脏移植到两名靠生命维持设备延续生命的病人体内。

  根据几十名科学家编写的一份重要政府间报告,全世界有数十亿人依靠大约5万种野生动植物获取食物、能源、药物和收入。

  7月14日,中国科学院举行2021年新当选中国科学院院士颁证仪式暨座谈会。根据《中国科学院院士章程》《中国科学院院士增选工作实施细则》《中国科学院外籍院士选举办法》等规定,2021年中国科学院选举产生了65名中国科学院院士,有5位女性科学家当选。

  欧洲“织女星-C”运载火箭13日首次发射升空。欧航局太空运输系统负责人丹尼尔·诺伊恩施万德表示:“今天我们以‘织女星-C’火箭项目为开端,并以阿丽亚娜6型运载火箭作补充,开启欧洲火箭发射事业的新时代。

  这些羽毛好比羽绒服,帮助恐龙挺过2亿年前导致众多物种灭绝的全球大寒潮,并迅速“上位”成为侏罗纪时期的霸主。(中科院南京地质古生物研究所供图)此次,科研团队在新疆准噶尔盆地的野外考察中发现了保存精美的恐龙脚印化石。

  此次修订工作,经向社会广泛征集修订建议、组织专家评审论证、书面征求中央和国家机关有关部门意见等程序,现已基本完成。

  记者从水利部获悉,为深入贯彻习生态文明思想,完整、准确、全面贯彻新发展理念,推动新阶段水利高质量发展,近日,水利部印发《母亲河复苏行动方案(2022—2025年)》,全面部署开展母亲河复苏行动。

  天链卫星投入使用前,我国一直依托陆基测控站和远望系列测量船支撑航天器的发射测控和在轨通信任务。

  今年上半年,我国发明专利授权39.3万件,实用新型专利授权147.3万件,外观设计专利授权38.3万件。

  7月11日,当地卫生部门进行专业鉴定后通报称,该病例的血清学凝集试验为O139阳性,诊断为霍乱,毒力基因阴性。


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