量子效率可以分為內(nèi)量子效率ηi和外量子效率ηo ,它是半導(dǎo)體光電探測器重要的指標(biāo)。內(nèi)量子效率定義為吸收一個入射光子能夠產(chǎn)生的電子-空穴對個數(shù)，即

　　由于ηi與材料的吸收系數(shù)α，以及吸收層的厚度W相關(guān)，因而可表示為^［10］

　　式中，a（λ）是對應(yīng)波長λ的吸收系數(shù)。由上式可見材料的吸收系數(shù)越大，或者吸收層越厚，光電探測器的量子效率就越高。在實際的光電探測器申，光不可能直接由材料表面達(dá)到吸收區(qū)，而是要經(jīng)過一定的厚度的重?fù)诫s接觸區(qū)，在這個區(qū)域內(nèi)會造成一部分光子損耗，同時在光電探測器表面的反射作用也會損失部分入射光?；谶@些因素，定義外量子效率叼。為

　　式中，d為前端接觸層厚度，風(fēng)為光電探測器表面的反射率。如圖1所示，一部分光線會由于界面的折射率不同而造成反射，反射率與界面的折射率及吸收層消光系數(shù)r有關(guān)。對于圖1所示的情形，Ry可以表示成如下形式^［11］：

　　消光系數(shù)r與吸收系數(shù)a的關(guān)系為

　　圖1  半導(dǎo)體界面的折射率不同而造成反射

　　為了減小端面反射以提高外量子效率，可以在入射界面涂一層抗反射膜ARC（Anti－reflectionCoating），抗反射膜厚度與波長和折射率有關(guān)。即

　　對于硅光電探測器，常用的抗反射膜材料為5102和Si3N4。

　　通常在實際中，有必要知道對于特定波長的單位強(qiáng)度入射光所能產(chǎn)生的光電流大小。因此引入響應(yīng)度，用來表征單位入射光功率與產(chǎn)生光電流的關(guān)系：

　　注意到響應(yīng)度是隨波長而變化的，而量子效率與波長無關(guān)。

　　歡迎轉(zhuǎn)載，信息來源維庫電子市場網(wǎng)（www.hbjingang.com）