

Важные результаты недавно получили физики из Лос-Аламосской национальной лаборатории США. Оказывается, эффективное размножение носителей заряда (carrier multiplication), обнаруженное ими в позапрошлом году в нанокристаллах селенида свинца, наблюдается в широком классе полупроводников. Это открытие может существенно повлиять на эффективность солнечной и водородной энергетики и приведет к созданию новых лазеров, оптических усилителей и других электрооптических устройств.
Собственно эффект размножения носителей заряда в полупроводниках известен более полувека. В определенных условиях фотон способен выбить из полупроводника электрон с достаточно большой энергией, который, в свою очередь, выбивает из материала еще несколько электронов. Но вероятность размножения зарядов в макрообразцах материалов крайне мала, и многочисленные попытки усилить таким способом ток, получаемый от солнечных элементов, не смогли увеличить их эффективность больше чем на один процент.
Однако, как выяснилось недавно, ситуация в корне меняется, если размеры полупроводникового кристалла не превышают нескольких нанометров. В стесненных условиях нанокристалла электроны вынуждены сильнее взаимодействовать друг с другом, состояния электронов с высокой энергией оказываются нестабильны, и один фотон теперь способен выбить сразу два, а то и три электрона уже с большой вероятностью. Это и было обнаружено в Лос-Аламосе весной позапрошлого года при облучении нанокристаллов селенида свинца сине-зеленым лазером.
