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雪崩光电二极管工作原理
chanong | 2014-10-18 11:08:08    阅读:8443   发布文章

说起雪崩光电二极管,很多人都不能完全区别雪崩二极管与其他二极管呢?其实大家都知道雪崩光电二极管有哪些特性与作业原理吗?和雪崩光电二极管是用啥资料制作的吗?本文给大家具体分析雪崩光电二极管的作业原理。
   雪崩光电二极管是激光通信中运用的光敏元件。在以硅或锗为资料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后,射入的光被P-N结吸收后会构成光电流。加大反向偏压会发生“雪崩”的现象,因而这种二极管被称为“雪崩光电二极管”。
雪崩光电二极管是一种p-n结型的光检测二极管,其间利用了载流子的雪崩倍增效应来扩大光电信号以进步检测的灵敏度。其根本布局常常选用容易发生雪崩倍增效应的Read二极管布局,作业时加较大的反向偏压,使得其达到雪崩倍增状况;如果是骤变异质结,因为ΔEv的存在,将使光生空穴有所堆集而影响到器材的响应速度,这时可在骤变异质结的中心刺进一层缓变层来减小ΔEv的影响,它的光吸收区与倍增区根本共同。一种改善的布局是所谓SAM-APD:倍增区用较宽禁带宽度的资料(使得不吸收光),光吸收区用较窄禁带宽度的资料;这儿因为选用了异质结,即可在不影响光吸收区的状况下来下降倍增区的掺杂浓度,使得其地道电流得以减小
        理论上,在倍增区中可选用任何半导体资料:硅资料适用于对可见光和近红外线的检测,且具有较低的倍增噪声(超量噪声)。锗资料可检测波长不超越1.7µ;m的红外线,但倍增噪声较大。InGaAs资料可检测波长超越1.6µ;m的红外线,且倍增噪声低于锗资料。它一般用作异构二极管的倍增区。该资料适用于高速光纤通信,商用商品的速度已达到10Gbit/s或更高。氮化镓二极管可用于紫外线的检测。HgCdTe二极管可检测红外线,波长最高可达14µ;m,但需要冷却以下降暗电流。运用该二极管可获得十分低的超量噪声。
雪崩光电二极管具有超低噪声、高速、高互阻抗增益。
以上就是雪崩光电二极管的作业原理以及制作资料的介绍,我们平常运用到的雪崩光电二极管是啥资料制成的呢?能够总结出来和我们进行沟通哦。
  在APD制作上,需要在器材外表加设保护环,以进步反向耐压功能;半导体资料以Si为优(广泛用于检测0.9um以下的光),但在检测1um以上的长波长光时则常用Ge和InGaAs(噪音和暗电流较大)。这种APD的缺陷就是存在有地道电流倍增的进程,这将发生较大的散粒噪音(下降p区掺杂,可减小地道电流,但雪崩电压即将进步)。

  一种改善的布局是所谓SAM-APD:倍增区用较宽禁带宽度的资料(使得不吸收光),光吸收区用较窄禁带宽度的资料;这儿因为选用了异质结,即可在不影响光吸收区的状况下来下降倍增区的掺杂浓度,使得其地道电流得以减小(如果是骤变异质结,因为ΔEv的存在,将使光生空穴有所堆集而影响到器材的响应速度,这时可在骤变异质结的中心刺进一层缓变层来减小ΔEv的影响)。
      PIN: 光敏面接纳对应波长的光照时,发生光生电流;雪崩光电二极管(APD):除了和PIN相同部格外,多了一个雪崩增益区,光生电流会被扩大, 扩大的倍数称为雪崩增益系数。当然一起也会发生噪声电流。

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