在光電型探測器中,目前應(yīng)用比較廣泛的碲鎘汞探測器是基于帶間躍遷機(jī)制制成的半導(dǎo)體紅外探測器,其探測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)的理論可知,在寬禁帶的材料中包裹窄禁帶材料,就會在兩種材料的導(dǎo)帶(或階帶)中出現(xiàn)能帶的繼續(xù),并形成電子(或空穴)勢阱。通過將勢阱中的電子激發(fā)到勢阱外的寬禁帶材料中形成電子電流,就可以探測到相應(yīng)的光信號。
由于以一定間隔分布在量子點(diǎn)中的子帶間能力處于中紅外譜區(qū),因此量子點(diǎn)可用來制作長波紅外輻射源的探測器。同時,由于其特有的聲子瓶頸效應(yīng)的存在,使得其中載流子的弛豫時間變長。長的弛豫時間可確保光生載流子長時間停留在激發(fā)態(tài),從而對光電流做出更多的貢獻(xiàn),從而改善紅外探測器性能。