量子效率是指某一特定波長單位時間內可以被轉換成電子的入射光子的百分比,例如量子效率為80%的探測器暴露在100個光子下,可轉換成80個電子信號。
實際上,量子效率又分為內量子效率和外量子效率,當光子入射到探測器感光芯片表面時,被吸收的那部分光子會激發光敏材料產生電子空穴對,形成光生電流,產生光生電流的電子數與被探測器感光芯片吸收的光子數之比即為內量子效率,產生光生電流的電子數與照射到探測器表面的光子數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。
用來衡量紅外探測器光電轉換能力時,量子效率也被認為是紅外能量被收集并轉換為電信號的相對效率,其測量通常在一段波長范圍內進行。
此時,紅外探測器的材料、工藝、表面反射等是影響探測器量子效率的關鍵因素。眾多材料中,InSb紅外焦平面探測器因其屬于直接帶隙半導體材料,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、探測率高等優點,其在中波范圍(3-5um)內量子效率可達95%,在紅外探測領域可發揮十分重要的作用。