量子效率可以分为内量子效率ηi和外量子效率ηo ,它是半导体光电探测器最重要的指标。内量子效率定义为吸收一个入射光子能够产生的电子-空穴对个数，即 　　由于ηi与材料的吸收系数α，以及吸收层的厚度W相关，因而可表示为［10］ 　　式中，a（λ）是对应波长λ的吸收系数。由上式可见材料的吸收系数越大，或者吸收层越厚，光电探测器的量子效率就越高。在实际的光电探测器申，光不可能直接由材料表面达到吸收区，而是要经过一定的厚度的重掺杂接触区，在这个区域内会造成一部分光子损耗，同时在光电探测器表面

半导体材料的吸收主要来源于带边吸收、带间吸收和自由载流子吸收。当光子能量大于禁带宽度时，价带中的电子就会被激发到导带。所以传输光的波长要大于光波导材料吸收边的波长，即导波的波长要大于1.1 gm。自由载流子吸收在半导体材料中很明显。自由载流子将会同时影响折射率的实部和虚部，用Drude方程描述吸收系数随载流子浓度的变化为 　　式中，e是电子电荷；c是真空中的光速；uc是电子迁移率；uh是空穴迁移率；mce是电子的有效质量；mch助是空穴的有效质量；Ne是自由电子的浓度；凡Nc自由空穴的浓度

随着分子束外延（MBE）和金属有机物化学气相淀积（MOCVD）技术的成熟与发展，可以在半导体衬底上均匀生 长原子量级的超薄层田，通过两种半导体材料的交替生长，形成一系列周期性的势垒和势阱，这就是所谓的超晶 格量子阱结构卩引。在量子阱中，由于电子的平均自由程大于势阱的宽度，将产生量子尺寸效应，态密度由体材 料的连续抛物线形变成量子阱中的台阶形，台阶形态密度分布使注入量子阱中电子、空穴能量分布更为集中，大 大提高了注入载流子的利用效率，由于量子阱材料吸收带边比体材料要陡直得多，因而吸收损耗系数至少降