Fotoprzewodnictwo można obserwować na przykładzie węglika krzemu, który wskutek oświetlania laserem zaczyna przewodzić prąd, zaś nieoświetlony jest izolatorem. Zachowuje się więc jak łącznik. W przyszłości takie łączniki mogą znaleźć zastosowanie w rozdzielniach elektrycznych. 

Do zastosowań jednak jeszcze daleko. Naukowcy dopiero symulują komputerowo właściwości półprzewodników, które w przyszłości będzie można wykorzystać do projektowania łączników fotoprzewodzących. Jednak już teraz można spodziewać się, że łączniki te znajdą zastosowanie w różnych układach energoelektronicznych. Pozwolą one odizolować układy sterujące od wykonawczych. Z punktu widzenia użytkowników może to skutkować większym uniezależnieniem od rozmaitych awarii.

Za pomocą symulatora wykonanego w oprogramowaniu MatLab naukowcy z Wydziału Elektroniki Wojskowej Akademii Technicznej (dr inż. Marek Suproniuk, dr inż. Mariusz Wierzbowski i doktorant Piotr Paziewski) modelowali nowy materiał półprzewodnikowy jakim jest węglik krzemu.

Zbadali, jak zmienia się przewodność (konduktywność) węglika krzemu w wyniku oświetlania go światłem laserowym o różnych mocach (o odpowiedniej długości fali). Przedstawiony przez nich model obejmował sześć defektów punktowych, które najczęściej pojawiają się w węgliku krzemu. Defekty są to wtrącenia innych pierwiastków lub niejednorodności w sieci krystalicznej półprzewodnika. Mogą one wpływać na działanie łącznika fotoprzewodzącego.

Wyniki tych symulacji opisało czasopismo „Scientific Reports” https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b20309

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk