雪崩光電二極管
| 雪崩光電二極管 |
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雪崩光電二極管激光通信中使用的光敏元件。在以硅或鍺為材料製成的光電二極管的P-N結上加上反向偏壓後，射入的光被P-N結吸收後會形成光電流。加大反向偏壓會產生「雪崩」（即光電流成倍地激增）的現象，因此這種二極管被稱為「雪崩光電二極管」。
目錄
簡介
雪崩光電二極管是一種p-n結型的光檢測二極管，其中利用了載流子的雪崩倍增效應來放大光電信號以提高檢測的靈敏度。其基本結構常常採用容易產生雪崩倍增效應的Read二極管結構（即N+PIP+型結構，P+一面接收光），工作時加較大的反向偏壓，使得其達到雪崩倍增狀態；它的光吸收區與倍增區基本一致（是存在有高電場的P區和I區）。
評價
在APD製造上，需要在器件表面加設保護環，以提高反向耐壓性能；半導體材料以Si為優（廣泛用於檢測0.9um以下的光），但在檢測1um以上的長波長光時則常用Ge和InGaAs（噪音和暗電流較大）。這種APD的缺點就是存在有隧道電流倍增的過程，這將產生較大的散粒噪音（降低p區摻雜，可減小隧道電流，但雪崩電壓將要提高）。一種改進的結構是所謂SAM-APD：倍增區用較寬禁帶寬度的材料（使得不吸收光），光吸收區用較窄禁帶寬度的材料；這裡由於採用了異質結，即可在不影響光吸收區的情況下來降低倍增區的摻雜濃度，使得其隧道電流得以減小（如果是突變異質結，因為ΔEv的存在，將使光生空穴有所積累而影響到器件的響應速度，這時可在突變異質結的中間插入一層緩變層來減小ΔEv的影響）。[1]