Quantenwirkungsquote

Die **Quantenwirkungsquote** (auch **Quantenwirkungsgrad** oder **Quantenausbeute** genannt) ist ein physikalischer Begriff, der in der Quantenoptik und der Spektroskopie verwendet wird, um die Effizienz eines Prozesses zu beschreiben, bei dem ein Photon mit einem Quantensystem wechselwirkt. Sie gibt an, wie viele Quantenzustandsänderungen (z. B. Anregungen oder Emissionen) pro eingestrahltes Photon auftreten.

In der Photolumineszenz, einem häufig untersuchten Phänomen, beschreibt die Quantenwirkungsquote das Verhältnis zwischen der Anzahl der emittierten Photonen und der Anzahl der absorbierten Photonen. Ein Wert von 1 bedeutet, dass jedes absorbierte Photon zu einer Emission führt, während ein Wert kleiner als 1 auf Verluste hinweist, etwa durch nicht-radiative Übergänge oder Rekombinationsprozesse.

Die Quantenwirkungsquote wird oft in der Charakterisierung von Leuchtdioden (LEDs), organischen Solarzellen oder fluoreszierenden Materialien genutzt. Sie ist abhängig von Materialeigenschaften wie Defekten, Dotierung oder der Umgebungstemperatur. In der Quantenmechanik wird sie auch in Zusammenhang mit der Effizienz von Quantenpunkt- oder Nanostruktur-basierten Systemen diskutiert, wo sie die Performance optoelektronischer Bauteile bestimmt.

Messungen der Quantenwirkungsquote erfolgen meist durch spektrale Charakterisierung der Emission im Vergleich zur eingestrahlten Lichtintensität. Sie ist ein zentraler Parameter für die Bewertung der Effizienz quantenoptischer Systeme und spielt eine Schlüsselrolle in der Entwicklung neuer Materialien für optische Anwendungen.