아인트호벤 대학교 Technology 이렇게 낮은 노이즈(<10)의 포토다이오드를 만들었습니다.-6mA/cm2 암전류) 및 넓은 동적 범위(<150dB)로 1.3m 거리에서 심장 박동을 광학적으로 감지할 수 있습니다.
TU Eindhoven 연구원 Riccardo Ollearo는 박막 포토다이오드로 원격으로 손가락의 맥박을 측정했습니다.
예상치 못한 광증배 효과를 통해 200nm에서 850% 이상의 광전자 수율을 달성할 수 있습니다.
프로젝트 연구원인 René Janssen 교수는 “놀랍게 들린다는 것을 압니다. 하지만 여기서 정상적인 에너지 효율성에 대해 말하는 것이 아닙니다. 포토다이오드 세계에서 중요한 것은 다이오드가 전자로 변환하는 광자의 수인 양자 효율입니다.”
이것은 실리콘 포토다이오드가 아니라 페로브스카이트 광활성층이 들어오는 빛을 향하고 그 뒤에 유기 도너와 억셉터 반도체의 혼합(벌크 이종접합)이 있는 박막 탠덤 구조입니다.
이 구조는 전면 다이오드가 ~650nm보다 짧은 파장을 흡수하여 광학적으로 자체 필터링되도록 설계되어 근적외선을 제외한 모든 것이 후면의 좁은 밴드갭 벌크 헤테로접합에 도달하지 못하도록 차단합니다.
전면 페로브스카이트 셀이 광전류에 기여하는 것을 방지하기 위해 두 개의 감광층 사이에는 광학적으로 불활성인 전기 활성층('PFN-Br'로 제작)이 있어 페로브스카이트 필름에서 생성된 전자를 선택적으로 차단하는 역할을 한다. 협대역 유기 벌크 이종접합의 구멍 - 셀이 더 긴 파장에만 민감하게 만듭니다.
전반적으로 이 구조는 70nm에서 850%의 외부 양자 효율(EQE) 피크를 가집니다(반값 최대 <100nm에서 전체 폭).
그러나 EQE는 근적외선에 관한 한 셀에 녹색광(220mW/cm2 540nm에서).
이 이득에 대한 메커니즘은 입증되지 않았지만 팀은 녹색 조명으로 인해 전자가 페로브스카이트 필름에 모이고 PFN-Br 장벽을 통해 게이팅되는 것으로 생각합니다. 유기 벌크 접합면은 장벽의 에너지를 일시적으로 낮춥니다.
Ollearo는 "즉, 통과하여 전자로 변환되는 모든 적외선 광자는 보너스 전자로부터 회사를 얻어 200% 이상의 효율성을 이끌어냅니다."라고 말했습니다.위의 사진).
Eindhoven University of Technology는 홀스트 센터에서 네덜란드 연구 기관인 TNO와 협력했습니다.
그들의 연구 결과는 Science Advances에 '빛이 강화된 반응성을 가진 박막 탠덤형 협대역 근적외선 2 포토다이오드를 사용하여 원거리에서 활력 감시'라는 제목으로 발표되었습니다.
명확하게 작성된 이 문서는 비용 없이 읽을 수 있으며 장치 및 비간섭적 의료 실험에 대한 광범위한 설명이 포함되어 있습니다.