Лавинният фотодиод е проектиран от японския инженер"Jun-ichi Nishizawa" през 1952 г. Лавинният фотодиод е много чувствителен полупроводников детектор, който използва фотоелектричния ефект за преобразуване на светлината в електричество.
В оптичните комуникационни системи за преобразуване на светлината в електрически сигнал се използва един компонент като лавинен фотодиод. По време на лавинния процес носителите на заряд се генерират от сблъсъци. Фотоните, подобни на светлинни частици, създават много електрони, които от своя страна създават електрически ток.
Какво е лавинообразен фотодиод
Диод, който използва лавинния метод за осигуряване на допълнителна производителност в сравнение с други диоди, се нарича лавинен фотодиод.
Лавинните фотодиоди променят оптичния сигнал в електрически сигнал и могат да работят при високи напрежения на обратно отклонение. Символът за лавинен фотодиод е подобен на този на ценеровия диод.
Структура на лавинния фотодиод
Структурата на PIN фотодиод и лавинообразен фотодиод е сходна и се състои от два силно легирани области и два леко легирани области, силно легираните области са P+ и N+, докато леко легираните области са аз и П.
В присъщата област ширината на изчерпващия слой на лавинния фотодиод е доста тънка в сравнение с тази на PIN фотодиода. Тук областта p+ действа като анод, докато n+ областта действа като катод.
В сравнение с други фотодиоди, лавинните фотодиоди работят при условия на високо обратно отклонение. Следователно лавината се умножава от носителите на заряд, образувани от сблъсък на светлина или фотони. Лавинообразното действие увеличава усилването на фотодиода с няколко фактора, за да осигури висок диапазон на чувствителност.
Критерии за работа
Лавинният пробив възниква главно, когато фотодиодът е подложен на максимално обратно напрежение, което засилва електрическото поле извън изчерпващия слой. Тъй като падащата светлина прониква в p+ областта, тя се абсорбира в много резистивната p област и след това генерира двойки електрон-дупка.
Докато е налице високо електрическо поле, носителите на заряд, включително тяхната скорост на насищане, се дрейфират към областта pn+. Когато скоростта е най-висока, носителите ще се сблъскат през други атоми и ще генерират нови двойки електрон-дупка, а огромните двойки носители на заряд ще доведат до високи фототокове.
Лавинна работа на фотодиод
Лавинообразната работа с фотодиод може да се извърши изцяло в deрежим на изчерпване. Въпреки това, освен в линейния лавинен режим, те могат да работят и в режим на Гайгер. В този режим на работа фотодиодът може да работи при гореспоменатото пробивно напрежение. В момента се въвежда друг режим,"под-Гайгеров режим".
Лавинни фотодиоди във фиброоптична комуникация
В системите за комуникация с оптични влакна (OFC) лавинните фотодиоди често се използват за идентификация на слаб сигнал, но веригата трябва да бъде достатъчно оптимизирана, за да се постигне високо съотношение сигнал/шум (S/N). Тук SNR трябва да получи перфектно съотношение сигнал/шум и квантовата ефективност трябва да бъде висока, тъй като тази стойност е почти максималната, така че по-голямата част от сигнала се забелязва.
Характеристики на лавинния фотодиод
Лавините фотодиоди са високочувствителни високоскоростни диоди, които работят чрез прилагане на обратно напрежение към вътрешния метод на усилване. Тези диоди измерват светлина от нисък обхват в сравнение с фотодиодите тип PIN и следователно се използват в приложения, където високата чувствителност варира, като оптично измерване на разстояние и оптична комуникация на дълги разстояния.
Опровержение:Тази статия е статия за мрежово възпроизвеждане, целта на възпроизвеждането на тази статия е да разпространява съответните технически познания, авторските права принадлежат на оригиналния автор, ако нарушението е нарушено, моля, свържете се с редактора за изтриване.