大家好,今天来为大家分享雪崩光电二极管的一些知识点,和雪崩光电二极管的工作原理的问题解析,大家要是都明白,那么可以忽略,如果不太清楚的话可以看看本篇文章,相信很大概率可以解决您的问题,接下来我们就一起来看看吧!
pin光电二极管与apd雪崩二极管的区别
1、PIN光电二极管与APD雪崩二极管的优缺点:
2、PIN光电二极管优点在于响应度高响应速度快,频带也较宽工作电压低,偏置电路简单在反偏压下可承受较高的反向电压,而缺点在于I层电阻很大管子的输出电流小,一般多为零点几微安至数微安。
3、APD雪崩二极管具有功率大、效率高等优点,它是固体微波源,特别是毫米波发射源的主要功率器件,广泛地使用于雷达、通信、遥控、遥测、仪器仪表中,其主要缺点是噪声较大。
4、PN结型光电二极管与其他类型的光探测器一样,在诸如光敏电阻、感光耦合元件(Charge-coupled Device, CCD)以及光电倍增管等设备中有着广泛应用。
5、它们能够根据所受光的照度来输出相应的模拟电信号(例如测量仪器)或者在数字电路的不同状态间切换(例如控制开关、数字信号处理)。
6、光电二极管在消费电子产品,例如CD播放器、烟雾探测器以及控制电视机、空调的红外线遥控设备中也有应用。
半导体雪崩光电二极管的雪崩二极管的发明
1、1965年,K.M.约翰逊及L.K.安德森等分别报道了在微波频率下仍然具有相当高光电流增益的、均匀击穿的半导体雪崩光电二极管。从此,雪崩光电二极管作为一种新型、高速、灵敏的固态光电探测器件渐渐受到重视。
2、性能良好的雪崩光电二极管的光电流平均增益嚔可以达到几十、几百倍甚至更大。半导体中两种载流子的碰撞离化能力可能不同,因而使具有较高离化能力的载流子注入到耗尽区有利于在相同的电场条件下获得较高的雪崩倍增。但是,光电流的这种雪崩倍增并不是绝对理想的。一方面,由于嚔随注入光强的增加而下降,使雪崩光电二极管的线性范围受到一定的限制,另一方面更重要的是,由于载流子的碰撞电离是一种随机的过程,亦即每一个别的载流子在耗尽层内所获得的雪崩增益可以有很广泛的几率分布,因而倍增后的光电流I比倍增前的光电流I0有更大的随机起伏,即光电流中的噪声有附加的增加。与真空光电倍增管相比,由于半导体中两种载流子都具有离化能力,使得这种起伏更为严重。一般将光电流中的均方噪声电流〈i戬〉表示为
3、式中q为电子电荷,B为器件工作带宽,F(嚔)表示雪崩倍增过程所引起噪声的增加,称为过剩噪声因子。一般情况下,F随嚔的变化情况相当复杂。有时为简单起见,近似地将F表示为F=嚔x,x称为过剩噪声指数。F或x是雪崩光电二极管的重要参数。
4、由于F大于1,并随嚔的增加而增加,因而只有当一个接收系统(包括探测器件即雪崩光电二极管、负载电阻和前置放大器)的噪声主要由负载电阻及放大器的热噪声所决定时,提高雪崩增益嚔可以有效地提高系统的信噪比,从而使系统的探测性能获得改善;相反,当系统的噪声主要由光电流的噪声决定时,增加嚔就不再能使系统的性能改善。这里起主要作用的是过剩噪声因子F的大小。为获得较小的F值,应采用两种载流子离化能力相差大的材料,使具有较高离化能力的载流子注入到耗尽层,并合理设计器件结构。
雪崩光电二极管工作原理是什么
为了维持雪崩效应、稳定工作状态等。
1、维持雪崩效应:雪崩光电二极管利用雪崩倍增效应来放大光电流。当施加适当的反向偏压时,通过器件中的强电场作用,可以引发载流子的碰撞离子化过程,产生连锁反应式的倍增效应。这种雪崩效应使器件能够将微小输入信号转换为较大输出信号。
2、稳定工作状态:在正常工作条件下,给予适当大小且稳定的反向偏压可以确保雪崩光电二极管处于稳定且可靠地负偏态。这样就避免了器件出现正向导通或失去灵敏度等问题,在接受到外界入射光照时不会误触发或产生非线性响应。
...光电二极管(PIN),雪崩光电二极管(APD)。主要从以
简单说,都可以产生光生电流,把光变成电。
硅光电池:主要是能量转化,一般工作于可见光波段,把光能转化为电能,单晶硅18%左右,
多晶硅16%左右,一般不会考虑信噪比;
PIN:用于光至电信号转换,通讯中常用,主要的有工作于850nm波段和1100nm-1650nm波段的,
转化效率一般在0.85A/W左右,信噪比可以做到很高,这个过程中的噪声主要是热噪声;
APD:和PIN相比,多了一个雪崩增益区,可以发大光生电流,从而提高转化效率,但是雪崩增益
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