APD雪崩光电二极管结构_第1页
APD雪崩光电二极管结构_第2页
APD雪崩光电二极管结构_第3页
全文预览已结束

下载本文档

版权说明：本文档由用户提供并上传，收益归属内容提供方，若内容存在侵权，请进行举报或认领

文档简介

APD雪崩光电二极管结构雪崩光电二极管（AvalanchePhotodiode,APD）是一种探测光信号的光电转换器件，常用于低光水平下对光信号的检测和放大。它可以通过内部雪崩增益机制将光子能量转换为电子能量，从而放大光信号。

APD的基本结构包括p型和n型的半导体材料。在p型和n型材料的交界处形成一个p-n结，这个结是APD最基本的结构单元。除了p-n结之外，APD还具有雪崩区（AvalancheRegion）。在正向偏置下，通过电场加速机制，从p-n结通过雪崩击穿的电子将进一步增加电流，从而实现光信号的放大。

APD的工作原理是基于雪崩击穿效应。当光子撞击APD的感光区域时，激发了电子-空穴对，从而形成光生电子。这些光生电子会被发生器中的电场加速，使它们得到更高的能量，导致更多的电子-空穴对被形成。这个过程类似于雪崩效应，因此被称为雪崩击穿。

为了实现高增益和低噪声的APD，通常需要在APD的感光区域和增益区域之间加入增益区域垒（GuardRing）。增益区域垒的作用是防止电子从增益区域逃逸并增加APD的放大效果，同时还可以减少环境的噪声。

APD的结构可以分为三种类型：p-i-n型、p-n-p型和p-n--n+型。

第一种结构是p-i-n型APD，其中i区是一个内部增益区域。在p-i-n结构中，p型和n型材料之间有一个内部无掺杂的i区域。i区通过雪崩击穿效应放大光信号，并将其转化为电流。然后，这个电流可以通过外部电路进行放大和检测。

第二种结构是p-n-p型APD，其中p区在两边被n杂质包围。这种结构在电子速度和放大效率方面优于p-i-n结构，但在噪声水平上相对较高。

第三种结构是p-n--n+型APD，其中的n+区域被p型材料包围。这种结构在终止雪崩效应和减少电子速度时比较有效。

APD的性能参数主要有响应速度、增益、噪声和探测效率。

响应速度是APD从接收到光信号到产生电流响应的时间，取决于内部的载流子的传输速度。一般来说，APD的响应速度应尽可能快，以确保高速应用中信号的准确传递。

增益是APD将输入光强度转化为输出电流的放大倍数。增益越高，APD对光信号的增强效果越好。增益可以通过调整偏压来控制，但增益增加的同时，噪声也会增加。

噪声是APD中产生的不希望的电流和电压波动。噪声源包括无关的光子产生的电子-空穴对、热噪声和外部电磁辐射。降低噪声，特别是暗噪声将提高APD的灵敏度。

探测效率是APD对输入光的捕获能力。它根据入射光中光电子对和光子数来计算。较高的探测效率意味着更多的光子能够被APD捕获和转化为电流。

总的来说，APD的结构和性能参数决定了它在低光水平下的工作效能。进行

人人文库> 全部分类> 生活休闲 > 网络生活

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论