Qu'est-ce que Rendement quantique ?

Proportion des photons incidents convertis en électrons de signal. Plus il est élevé, meilleure est la sensibilité.

Nom japonais: 量子効率

« Rendement quantique » apparaît dans 4 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Capteurs d'images et composants optiques, Semi-conducteurs composés.

Domaine: Capteurs d'images et composants optiques

S'entraîner : questions sur Rendement quantique

Quelle est la définition du rendement quantique d'un capteur d'image ?

  1. ALe nombre de sorties par rapport au nombre de pixels
  2. BLe rapport entre le nombre d'électrons générés et convertis en signal et le nombre de photons incidents
  3. CLe rapport entre la tension de sortie et la tension d'alimentation
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Réponse : B. Le rapport entre le nombre d'électrons générés et convertis en signal et le nombre de photons incidents

Le rendement quantique est la proportion des photons incidents convertis en électrons et extraits comme signal ; il varie avec la longueur d'onde. Pour un capteur en silicium, il est élevé vers le vert ; le bleu, absorbé en surface, se perd facilement, et le rouge au proche infrarouge, qui pénètre profondément sans être entièrement absorbé, donne un rendement plus faible. Le rétroéclairage, les couches antireflet et les microlentilles améliorent le rendement quantique ; certains CCD refroidis scientifiques dépassent 90 %.

Comment appelle-t-on le problème selon lequel le rendement quantique externe des LED est élevé dans le bleu (InGaN) et le rouge (AlGaInP) mais faible dans la plage intermédiaire du vert au jaune ?

  1. ARed-out
  2. BDécalage vers le bleu
  3. CGreen gap
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Réponse : C. Green gap

Pour obtenir du vert avec l'InGaN, une forte teneur en In est nécessaire, et les inhomogénéités de composition, les contraintes et le champ de polarisation intense (effet Stark à confinement quantique) dégradent le rendement. Pour l'AlGaInP, raccourcir la longueur d'onde modifie l'ordre des vallées de la bande de conduction et rapproche le matériau d'un gap indirect, ce qui réduit aussi le rendement. Il est donc difficile d'obtenir des LED efficaces du vert au jaune (environ 530 à 590 nm) : c'est le « green gap ». L'œil étant le plus sensible dans cette plage, l'efficacité de l'éclairage en est affectée.

« Rendement quantique » dans les explications

Questions mentionnant « Rendement quantique » (4)

  1. Quelle est la définition du rendement quantique d'un capteur d'image ?
  2. Comment appelle-t-on le problème selon lequel le rendement quantique externe des LED est élevé dans le bleu (InGaN) et le rouge (AlGaInP) mais faible dans la plage intermédiaire du vert au jaune ?
  3. Dans chaque pixel d'un capteur d'image CMOS, quel composant convertit la lumière en charges électriques ?
  4. Quel matériau est principalement utilisé dans la couche émettrice des LED UV profond, notamment pour la stérilisation ?

Termes associés

Rendement (yield) Capteur d'image CMOS Photodiode Diode Zener Bande interdite (bandgap) Bruit à motif fixe Bruit de grenaille (shot noise) Capacité de puits (full well capacity) Capteur d'image CCD Capteur d'image CMOS empilé

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