中波長和長波長范圍內的本征紅外探測器基于帶間躍遷,它促進電子從價帶穿過帶隙 (E g ) 到導帶。本章描述了使用基于多量子阱 (MQW) 的子帶間躍遷進行紅外檢測。檢測器的光譜響應可以通過控制光敏材料的 E g來調節。探測紅外輻射的MQW結構可以用量子力學的基本原理來解釋。量子阱相當于量子力學中著名的“盒子里的粒子”問題,可以通過與時間無關的薛定諤方程來求解。
這個問題的解決方案是描述允許粒子存在的量子阱內的能級的特征值。能級的位置主要由量子阱尺寸決定。本章討論的量子阱紅外光電探測器(QWIP) 使用電子在導帶(價帶)量子阱的基態和第一個激發態之間的光激發。量子阱結構的設計使得這些光激發的載流子可以從量子阱中逸出并作為光電流被收集。