পদার্থবিজ্ঞানীদের সংগঠনের একটি নেটওয়ার্কের সাম্প্রতিক প্রতিবেদন অনুসারে, ফিনিশ গবেষকরা ১৩০% বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা সম্পন্ন একটি ব্ল্যাক সিলিকন ফটোডিটেক্টর তৈরি করেছেন। এই প্রথমবারের মতো ফটোভোল্টাইক ডিভাইসের দক্ষতা ১০০%-এর তাত্ত্বিক সীমা অতিক্রম করেছে, যা ফটোইলেকট্রিক ডিটেকশন ডিভাইসের কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে উন্নত করবে বলে আশা করা হচ্ছে। এই ডিভাইসগুলো গাড়ি, মোবাইল ফোন, স্মার্টওয়াচ এবং চিকিৎসা সরঞ্জামগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
ফটোডিটেক্টর হলো এমন একটি সেন্সর যা আলো বা অন্যান্য তড়িৎচুম্বকীয় শক্তি পরিমাপ করতে পারে, ফোটনকে তড়িৎ প্রবাহে রূপান্তরিত করে এবং শোষিত ফোটনগুলো ইলেকট্রন-হোল জোড় গঠন করে। ফটোডিটেক্টরের মধ্যে ফটোডায়োড এবং ফটোট্রানজিস্টর ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত। কোয়ান্টাম দক্ষতা বলতে ফটোডিটেক্টরের মতো কোনো ডিভাইস দ্বারা গৃহীত ফোটনের শতকরা হারকে ইলেকট্রন-হোল জোড়ে রূপান্তরিত হওয়াকে বোঝায়, অর্থাৎ, কোয়ান্টাম দক্ষতা হলো আলোক-উৎপন্ন ইলেকট্রনের সংখ্যাকে আপতিত ফোটনের সংখ্যা দ্বারা ভাগ করার সমান।
যখন একটি আপতিত ফোটন কোনো বাহ্যিক বর্তনীতে একটি ইলেকট্রন উৎপন্ন করে, তখন ডিভাইসটির বাহ্যিক কোয়ান্টাম দক্ষতা হয় ১০০% (যা পূর্বে তাত্ত্বিক সীমা বলে মনে করা হতো)। সর্বশেষ গবেষণায়, ব্ল্যাক সিলিকন ফটোডিটেক্টরের দক্ষতা ১৩০ শতাংশ পর্যন্ত পাওয়া গেছে, যার অর্থ হলো একটি আপতিত ফোটন প্রায় ১.৩টি ইলেকট্রন উৎপন্ন করে।
আল্টো ইউনিভার্সিটির গবেষকদের মতে, এই যুগান্তকারী সাফল্যের পেছনের গোপন অস্ত্রটি হলো ব্ল্যাক সিলিকন ফটোডিটেক্টরের অনন্য ন্যানোকাঠামোর মধ্যে সংঘটিত চার্জ-ক্যারিয়ার গুণন প্রক্রিয়া, যা উচ্চ-শক্তির ফোটন দ্বারা সক্রিয় হয়। পূর্বে, বিজ্ঞানীরা বাস্তব ডিভাইসে এই ঘটনাটি পর্যবেক্ষণ করতে পারেননি, কারণ বৈদ্যুতিক এবং আলোকীয় ক্ষয়ের উপস্থিতির কারণে সংগৃহীত ইলেকট্রনের সংখ্যা কমে যেত। গবেষণাটির প্রধান অধ্যাপক হেরা সেভার্ন ব্যাখ্যা করেন, “আমাদের ন্যানোকাঠামোযুক্ত ডিভাইসগুলোতে কোনো পুনঃসংযোজন এবং প্রতিফলনজনিত ক্ষয় নেই, তাই আমরা গুণিত সমস্ত চার্জ ক্যারিয়ার সংগ্রহ করতে পারি।”
এই কার্যকারিতাটি জার্মান ন্যাশনাল মেট্রোলজি সোসাইটি (পিটিবি)-এর ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্যাল টেকনোলজি দ্বারা যাচাই করা হয়েছে, যা ইউরোপের সবচেয়ে নির্ভুল এবং নির্ভরযোগ্য পরিমাপ পরিষেবা।
গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে, এই রেকর্ড-সংখ্যক দক্ষতার অর্থ হলো বিজ্ঞানীরা আলোক-বৈদ্যুতিক সনাক্তকরণ যন্ত্রের কর্মক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারেন।
আল্টো ইউনিভার্সিটির মালিকানাধীন কোম্পানি এলফিসইঙ্ক-এর সিইও ড. মিকো জুনটুনা বলেন, “আমাদের ডিটেক্টরগুলো ব্যাপক আগ্রহ সৃষ্টি করেছে, বিশেষ করে জৈবপ্রযুক্তি এবং শিল্প প্রক্রিয়া পর্যবেক্ষণের ক্ষেত্রে।” জানা গেছে, তারা বাণিজ্যিক ব্যবহারের জন্য এই ধরনের ডিটেক্টর উৎপাদন শুরু করেছেন।
পোস্ট করার সময়: ১১ জুলাই, ২০২৩