日期:2020-12-28
雪崩光敏二極管是一種p-n型光探測二極管,它利用載流子的雪崩倍增效應來放大光敏信號,提高探測靈敏度。它的基本結構通常采用易產生雪崩倍增性應的二極管結構(即N+PIP+型結構,P+一邊接受光線),工作時反偏壓較大,使之達到雪崩倍增狀態;它的光吸收區與倍增區基本一致(P區和I區均存在高電場)。
N結加上適當的高反向偏壓,使耗盡層中光生載流子在強電場的加速作用下,獲得足夠高的動能,與晶格碰撞電離,產生新的電子對,這些載流子不斷地引起新的碰撞電離,導致載流子崩塌倍增,電流增加。硅片APD在0.6~0.9μm波段表現出接近理想的性能。在長波(1.3μn,1.55μm)波段光纖通信中,InGaAs(銦鎵砷)/InP(銦磷)APD是最理想的光探測器。
該APD的缺點是存在著通道電流倍增過程,會產生更大的散粒噪聲(減少p區摻雜,可以減少通道電流,但會增加崩塌電壓)。改進后的結構稱為SAM-APD:倍增區使用禁帶寬度較寬的材料(使光不被吸收),光吸收區使用禁帶寬度較窄的材料;這里由于使用了異質結,就可以降低倍增區的摻雜濃度而不影響光吸收區,從而使其通道電流減小(如果是突變型異質結,則可以使光生空穴積累,從而影響器件的響應速度,此時可以在突變型異質結的中間插入一個緩變層,以減少ΔEv的影響)。
雪崩光敏二極管的保護很關鍵,做好保護,其在使用中才不會出現差錯。
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