量子效率是指某一特定波長(zhǎng)單位時(shí)間內(nèi)可以被轉(zhuǎn)換成電子的入射光子的百分比,例如量子效率為80%的探測(cè)器暴露在100個(gè)光子下,可轉(zhuǎn)換成80個(gè)電子信號(hào)。
實(shí)際上,量子效率又分為內(nèi)量子效率和外量子效率,當(dāng)光子入射到探測(cè)器感光芯片表面時(shí),被吸收的那部分光子會(huì)激發(fā)光敏材料產(chǎn)生電子空穴對(duì),形成光生電流,產(chǎn)生光生電流的電子數(shù)與被探測(cè)器感光芯片吸收的光子數(shù)之比即為內(nèi)量子效率,產(chǎn)生光生電流的電子數(shù)與照射到探測(cè)器表面的光子數(shù)之比即為外量子效率。因此,不難理解,人們通常所說的量子效率大多指的是外量子效率,它包含了反射、散射等部分的影響。
用來衡量紅外探測(cè)器光電轉(zhuǎn)換能力時(shí),量子效率也被認(rèn)為是紅外能量被收集并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的相對(duì)效率,其測(cè)量通常在一段波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行。
此時(shí),紅外探測(cè)器的材料、工藝、表面反射等是影響探測(cè)器量子效率的關(guān)鍵因素。眾多材料中,InSb紅外焦平面探測(cè)器因其屬于直接帶隙半導(dǎo)體材料,其光吸收形式為本征吸收,禁帶寬度短,從而具有量子效率高、光吸收能力強(qiáng)、探測(cè)率高等優(yōu)點(diǎn),其在中波范圍(3-5um)內(nèi)量子效率可達(dá)95%,在紅外探測(cè)領(lǐng)域可發(fā)揮十分重要的作用。