|
Ученые из Национального института нанотехнологий (Канада), Мичиганского и Корнеллского университетов (США) создали на основе нанотрубок фотодиоды, заметно превосходящие все существующие на рынке аналоги по степени эффективности преобразования энергии. Как сообщает сайт Compulenta.ru, исследователи в своих экспериментах применяли однослойные углеродные нанотрубки диаметром 1,5–3,6 нм и длиной 3–4 мкм, которые находились на подложках сложной структуры. Роль нижнего затвора играл кремниевый слой подложек, поверх которого накладывался слой диоксида кремния толщиной 100 нм и молибденовые управляющие электроды толщиной 50 нм, покрытые дополнительным слоем диоксида кремния. Ученые отмечают, что контакты для нанотрубок были сделаны из хрома и золота.
При напряжении смещения устройство работало как фотодиод. Чтобы определить конкретные характеристики фотодиода ученые направляли лазерное излучение на нанотрубку. По словам исследователей, при существенном обратном смещении и уровне температуры ниже 90 К был зафиксирован процесс ударного возбуждения, другими словами, попадание одного фотона приводило к появлению нескольких электронно-дырочных пар. Увеличение напряжения смещения способствовало ступенчатому повышению фототока; повысив энергию фотонов, исследователи смогли поднять размах «ступеней».
«Характеристики зафиксированного процесса свидетельствуют о том, что фактически вся чрезмерная энергия фотона переводится на получение новых электронов, - говорит один из ученых Натан Гейбор. – Это крайне важно, учитывая, что главным недостатком солнечных элементов являются потери во время преобразования энергии».
Впрочем, наладить производство таких устройств в промышленных масштабах в ближайшее время вряд ли удастся. «Все что мы сделали – это исследовали физику процесса и показали, что он возможен», - резюмирует Гейбор.
Источник: http://itua.info
|