在现代光电领域,尤其是太阳能电池和光电探测器等设备的研究中,
外部量子效率eqe是一个至关重要的性能参数。它不仅反映了设备将入射光子转换为电子的能力,还直接影响着设备的效率和性能。
什么是外部量子效率eqe?
外部量子效率eqe(QuantumEfficiency,QE),是指设备在一定波长的光照射下,收集到的电荷载体数量与入射光子数量之比。具体来说,它是设备输出电流与入射光功率的比值,通常以百分比表示。
测量外部量子效率eqe通常需要专门的设备,包括光源、单色仪、锁相放大器和样品架等。常见的测量步骤如下:
1.准备样品:将待测样品固定在样品架上。
2.光源选择:选择合适的光源,如氙灯或卤素灯,通过单色仪产生特定波长的光。
3.光电流测量:使用锁相放大器测量不同波长下的光电流。
4.计算EQE:根据测得的光电流和已知的光功率,利用上述公式计算EQE。
影响EQE的因素
外部量子效率eqe受多种因素影响,主要包括:
1.材料特性:半导体材料的带隙、吸收系数和少数载流子寿命等都会影响EQE。
2.器件结构:器件的厚度、界面质量以及电极的设计等也会对EQE产生影响。
3.表面复合:表面态的存在会导致载流子在表面复合,降低EQE。
4.缺陷态:材料内部的缺陷态会捕获载流子,减少有效的光生载流子数量。
5.反射和透射损失:入射光在器件表面的反射和透射损失也会影响EQE。