量子効率はどのように計算するのでしょうか?

量子効率計算

量子効率 (QE) は光学工学における基本的なパラメータであり、光検出器が入射光子を電子に変換する効率を表します。これは、カメラ、太陽電池、さまざまなセンサーなどのデバイスの性能にとって重要な要素です。QE の計算には、生成される電荷​​キャリアの数と検出器に入射する光子の数の比率を理解することが含まれます。

量子効率の公式

量子効率は次の式で計算できます。

QE = (収集された電子の数 / 入射光子の数) * 100%

量子効率を計算する手順

1. 検出器に入射する光子の数を決定します。これは、光源の強度と検出器の面積に基づいて計算できます。
2. 検出器によって生成された電子の数を測定します。通常、入射光子の結果として収集された電子を正確にカウントするには、校正された測定セットアップが必要です。
3. 収集された電子の数を入射光子の数で割り、100 を掛けて結果をパーセンテージで表す式を使用して QE を計算します。

量子効率に影響を与える要因

光検出器の量子効率に影響を与える要因としては、次のようなものがあります。

• 入射光の波長: QE は光の波長によって大きく変化しますが、ほとんどの検出器には最も効率の良い特定の範囲があります。
• 温度:光検出器の性能は温度に依存し、温度が高いと効率が低下する可能性があります。
• 材料特性:材料によってバンドギャップと吸収特性が異なるため、光検出器の材料の選択は量子効率に重要な役割を果たします。

量子効率を理解して計算することは、光検出器や関連する光学デバイスのパフォーマンスを最適化するために不可欠です。