광 검출기는 카메라, 휴대 전화, 원격 제어 장치, 태양 전지 및 우주선 패널과 같은 일상 생활에서 흔히 볼 수 있습니다. 두께가 미크론 인이 소형 장치는 빛을 전기 에너지로 변환 한 다음 전기 신호 광전 검출기가 발명 되었기 때문에, 광전 변환 효율을 증가시키는 것이 광 검출기를 제조하는 주요 대상 중 하나가되었다.
최근 캘리포니아 주립대 학교 (University of California)의 물리학 자들은 두 가지 무기 물질을 섞은 다음 양자 역학 과정을 만들어 기존의 태양 에너지 수집을 파괴 할 수있는 새로운 유형의 광 검출기를 개발했습니다. 연구 결과는 "천연 나노 기술"에 발표되었습니다.
연구진은 몰리브덴 디스 텔리 나이트 (MoSe2)의 단원 자상에 두 개의 3 원계 텅스텐 셀레 나이드 (WSe2)가 적층되어있는 것으로보고하였으며,이 적층 결과는 기존의 층 구조와는 상당히 다르다. 전자 공학 커스터마이즈 및 운영을위한 가장 얇은 규모의 연구원을 만들 수 있습니다.
전자에서는 전자의 상태가 에너지 준위를 결정하고 전자가 한 상태에서 다른 상태로 이동할 때 에너지를 흡수하거나 방출하며 전자가 일정 수준 이상이면 전자가 자유롭게 움직입니다 전자가 저레벨 공정으로 이동하면, 방출 된 에너지는 다른 전자를 풀 정도로 충분합니다.
연구진은 광자가 WSe2 층에 충돌하면 전자를 풀어 WSe2 층에서 자유롭게 움직일 수 있음을 관찰했다 .WSe2 및 MoSe2 노드에서 자유 전자는 MoSe2 층으로 떨어질 것이다. 전자는 WSe2 층에서 MoSe2 층으로 전자를 방출하여 궁극적으로 두 개의 자유 전자를 얻고 전기를 발생시킵니다.
광자 (1)는 WSe2 층에 입사하여 전자 (2)를 자유롭게 움직여 WSe2 (3)에서 자유롭게 움직일 수 있습니다. 두 물질의 접합부 (5) 드롭하는 동안 전자에 의해 방출 된 에너지는 다른 전자를 WSe2 층 (5)에서 MoSe2 층 (6)으로 바꾸어 결국 두 개의 자유 전자를 얻고 전기를 발생시킨다 그
"물리학과의 물리학 조교수 Nathaniel M. Gabor는"우리가 보는 것은 새로운 현상입니다. "일반적으로 전자가 레벨간에 점프하면 에너지를 잃을 것입니다. 실험의 에너지 손실하지만 다른 자유 전자의 창조로 이끌어, 원래의 효율성은 두 배로했다.이 원리는, 디자인의 효율성의 이론적 인 한계 이상으로, 새로운 초고 정밀 광전자 장치의 미래가 될 것입니다 이 디자인은 다양한 효과를냅니다.
"원래 WSe2 층에서 에너지를 가진 WSe2 층의 광자에 의해 여기 된 전자는 더 낮다."라고 Gabor Quantum Materials와 Optoelectronics Laboratories의 졸업생이자 논문의 공동 저자 인 Fatemeh Barati는 말한다. 작은 전계를가함으로써, 전자는 새로운 층에서 전자의 에너지가 높은 MoSe2로 이동 될 것이고, 이는 운동량의 형태로 방출되는 에너지의 일부를 방출 할 수 있다는 것을 의미한다 WSe2에서 '킥'하면서 다른 전자 장치로 흩어져 있습니다.
종래의 태양 전지 패널 모델에서는 하나의 전자 광자까지 생산할 수있다. 그러나, 여러 연구진에 의해 개발 된이 프로토 타입 장치에있어서, 하나 개의 광자가 소위 전자 증 기술에 의해 전자의 두 개 이상의 번호를 생성 할 이 매크로에 이해하기 어렵지만 연구진은. 재료의 최소한 전자의 변동성을 반영하는 것이라고 설명하지만, 그 작은 규모에, 광자는 전적으로 가능 생성 될 때 두 개의 전자. 때 크기가 전자의 파장에 가까운 WSe2 또는 MoSe2와 같은 물질은 설명 할 수 없게되고 예측할 수없고 신비적으로되기 시작합니다.
"파도가 같은 벽에 투옥되면서, Gabor는 말했다."양자 역학, 이것은 모든 한계를 변화시킨다. 두 가지 다른 초소형 물질의 결합은 2와 같은 새로운 증식 과정을 유도한다. + 2 = 5! '
이상적으로 태양 전지에서 우리는 팀의 다른 대학원생 인 진입 후 여러 단어의 전자가 다중 전자로 변환 될 수 있기를 바랍니다. MaxGrossnickle은 종이의 첫 번째 저자입니다. 그것이 가능하다는 것을 보여줍니다. "Barati는 소자의 온도를 증가시킴으로써 더 많은 전자가 생성 될 것이라고 언급했다.
"340 켈빈 (150도 화씨, 섭씨 67도)에서 실온보다 높은 온도에서 전자 증식 현상을 관찰하고있다. 실온에서 물질이 거의 보이지 않는다. 우리가 계속해서 온도를 높이면 더 많은 전자 장치를 볼 수 있습니다.
기존의 광전지 소자에서 전자 증식은 종종 10 ~ 100V의 높은 전압을 필요로합니다. 그러나이 새로운 유형의 소자에서는 AA 배터리에 해당하는 1.2V의 전압 만인가하면됩니다. "이 저압 작동 벨트 저소비 전력 특성에있어서, 광 검출기 및 태양 전지 재료는 도착의 혁명적 변화 영역을 설계한다는 것을 나타낸다.
그는 광전지 소자의 효율은 단순한 경쟁에 의해 결정되며, 빛 에너지는 쓸모없는 열 또는 유용한 전력으로 변환된다고 설명했다. 슬림 한 물질은 열 발생을 제한하면서 전력을 증가시키면서이 경쟁의 균형을 맞출 수있다. 그는 말했다.
가 보르 (Gabor)는 그의 연구팀이 양자 역학 현상이 대기를 통과하는 우주선의 현상과 비슷하다는 것을 발견했으며, 고 에너지 우주선이 지구의 대기와 접촉하면 일련의 새로운 입자가 생성 될 것이라고 그는 설명했다. 팀의 발견은 알 수없는 입력란에 적용됩니다.
'단 하나 개의 원자 두께의 물질이 거의 투명하다'고 말했다. '이 자료는 가지고 있기 때문에 미래에 우리가 그들에게 그림 또는 창문에 설치 등의 태양 전지에 부착 된 볼 것을 상상하는 매우 좋은 유연성, 또한이 착용 할 수있는 태양 광 장치에 적용, 직물과 통합을 구상한다. 아마 미래가 생산 될 것이다 옷 에너지, 에너지 수확 기술은 보이지 않습니다. '
