在光電型探測(cè)器中,目前應(yīng)用比較廣泛的碲鎘汞探測(cè)器是基于帶間躍遷機(jī)制制成的半導(dǎo)體紅外探測(cè)器,其探測(cè)效率低且需冷卻至低溫方能工作,因而其應(yīng)用受到限制,因此人們開始研究在量子限制結(jié)構(gòu)中基于子帶內(nèi)躍遷的半導(dǎo)體器件。
由半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的理論可知,在寬禁帶的材料中包裹窄禁帶材料,就會(huì)在兩種材料的導(dǎo)帶(或價(jià)帶)中出現(xiàn)能帶的斷續(xù),并形成電子(或空穴)勢(shì)阱。
通過將勢(shì)阱中的電子激發(fā)到勢(shì)阱外的寬禁帶材料中形成電子電流,就可以探測(cè)到相應(yīng)的光信號(hào)。由于以一定間隔分布在量子點(diǎn)中的子帶間能量處于中紅外譜區(qū),因此量子點(diǎn)可用來制作長(zhǎng)波紅外輻射源的紅外探測(cè)器。
同時(shí),由于其特有的聲子瓶頸效應(yīng)的存在,使得其中載流子的馳豫時(shí)間變長(zhǎng)。長(zhǎng)的馳豫時(shí)間可確保光生載流子長(zhǎng)時(shí)間停留在激發(fā)態(tài),從而對(duì)光電流做出更多的貢獻(xiàn),從而改善紅外探測(cè)器性能。