Fotodiod dengan penguatan isyarat dalaman melalui proses avalanche. Fotodiod Avalanche ialah pengesan cahaya semikonduktor (fotodiod) yang beroperasi pada voltan songsang yang agak tinggi (biasanya dalam puluhan atau bahkan ratusan volt), kadangkala hanya di bawah ambang sedikit. Dalam julat ini, pembawa (elektron dan lubang) teruja oleh foton yang menyerap dipercepatkan oleh medan elektrik dalaman yang kuat dan kemudian menjana pembawa sekunder, yang sering berlaku dalam tiub photomultiplier. Proses runtuhan salji berlaku hanya pada jarak beberapa mikrometer, dan arus foto boleh dikuatkan berkali-kali. Oleh itu, fotodiod runtuhan salji boleh digunakan sebagai pengesan yang sangat sensitif, memerlukan kurang penguatan isyarat elektronik dan oleh itu kurang bunyi elektronik. Walau bagaimanapun, hingar kuantum dan bunyi penguat yang wujud dalam proses runtuhan salji menafikan kelebihan yang dinyatakan sebelum ini. Bunyi aditif boleh digambarkan secara kuantitatif oleh angka hingar aditif, F, yang merupakan faktor yang mencirikan peningkatan kuasa hingar elektronik berbanding dengan pengesan foto yang ideal. Perlu diingatkan bahawa faktor penguatan dan respontiviti berkesan APD sangat berkaitan dengan voltan terbalik, dan nilai sepadan peranti yang berbeza adalah berbeza. Oleh itu, adalah amalan biasa untuk mencirikan julat voltan di mana semua peranti mencapai tanggungjawab tertentu. Jalur lebar pengesanan diod salji boleh menjadi sangat tinggi, terutamanya disebabkan oleh kepekaan yang tinggi, membolehkan penggunaan perintang shunt yang lebih kecil daripada fotodiod biasa. Secara umumnya, apabila lebar jalur pengesanan tinggi, ciri hingar APD adalah lebih baik daripada fotodiod PIN biasa, dan kemudian apabila lebar jalur pengesanan lebih rendah, fotodiod PIN dan penguat jalur sempit hingar rendah berprestasi lebih baik. Semakin tinggi faktor penguatan, semakin tinggi angka hingar tambahan, yang diperoleh dengan meningkatkan voltan terbalik. Oleh itu, voltan terbalik biasanya dipilih supaya hingar proses pendaraban adalah lebih kurang sama dengan penguat elektronik, kerana ini akan meminimumkan hingar keseluruhan. Magnitud bunyi aditif berkaitan dengan banyak faktor: magnitud voltan terbalik, sifat bahan (khususnya, nisbah pekali pengionan) dan reka bentuk peranti. Diod avalanche berasaskan silikon lebih sensitif di kawasan panjang gelombang 450-1000 nm (kadangkala boleh mencapai 1100 nm), dan respontiviti tertinggi adalah dalam julat 600-800 nm, iaitu, panjang gelombang di kawasan panjang gelombang ini sedikit. lebih kecil daripada diod Si p-i-n. Faktor pendaraban (juga dipanggil keuntungan) Si APD berbeza antara 50 dan 1000 bergantung pada reka bentuk peranti dan voltan terbalik yang digunakan. Untuk panjang gelombang yang lebih panjang, APD memerlukan bahan germanium atau indium gallium arsenide. Mereka mempunyai faktor pendaraban semasa yang lebih kecil, antara 10 dan 40. APD InGaAs lebih mahal daripada APD Ge, tetapi mempunyai ciri hingar yang lebih baik dan lebar jalur pengesanan yang lebih tinggi. Aplikasi biasa fotodiod salji termasuk penerima dalam komunikasi gentian optik, julat, pengimejan, pengimbas laser berkelajuan tinggi, mikroskop laser dan reflekometri domain masa optik (OTDR).
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
