光電探測(cè)器原理-資料下載頁(yè)
2025-06-16 01:55本頁(yè)面
【正文】 強(qiáng)度分布有圖可以看出，在n+p靠近P區(qū)一側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度最高，在低壓反向偏置時(shí)，所加電壓大部分降落在該pn+結(jié)區(qū)上，當(dāng)外加反向偏壓增大時(shí)，P型倍增區(qū)將隨之加寬，在達(dá)通電壓V下，一直拉通達(dá)到近似于本征半導(dǎo)體的π區(qū)，正因?yàn)槿绱耍苑Q之為“達(dá)通型雪崩光電二極管”。當(dāng)超過(guò)達(dá)通電壓V后，外加電壓將降落在包括整個(gè)π區(qū)的pn結(jié)耗盡層上。由于π區(qū)比p區(qū)寬的多，所以此時(shí)P型倍增區(qū)的電場(chǎng)隨外加電壓增大相對(duì)來(lái)說(shuō)變化較慢，于是倍增因子的增加也相對(duì)較慢。在正常工作時(shí)，雖然π區(qū)電場(chǎng)低于pn+結(jié)倍增區(qū)電場(chǎng)，但仍然相當(dāng)高，以便使在該區(qū)產(chǎn)生的光生載流子能以略低于產(chǎn)生二次碰撞電離的速度快速運(yùn)動(dòng)，這樣才能保證雪崩管的快速響應(yīng)。π區(qū)相當(dāng)寬，能保證入射光絕大部分在該區(qū)被吸收，而且只有在該區(qū)產(chǎn)生的初始電子空穴對(duì)中的電子才能進(jìn)入pn+結(jié)高場(chǎng)倍增區(qū)去產(chǎn)生碰撞電離，獲得增益。在π區(qū)產(chǎn)生的空穴是向相反方向運(yùn)動(dòng)的，不可能進(jìn)入高場(chǎng)倍增區(qū)，從而抑制了空穴產(chǎn)生碰撞電離得可能性。雖然在n+區(qū)和P區(qū)由入射光子所產(chǎn)生的空穴也可能在高場(chǎng)區(qū)中發(fā)生碰撞電離，但畢竟n+和p區(qū)很窄，所以在該區(qū)產(chǎn)生的初始光生空穴很少。另外，硅的空穴離化率比電子離化率小很多，因此，硅雪崩管的空穴在倍增過(guò)程中起的作用很小，在倍增區(qū)主要靠一種載流子，即π區(qū)來(lái)的電子產(chǎn)生碰撞電離，如前所述，當(dāng)只有一種載流子產(chǎn)生碰撞電離時(shí)，雪崩管的響應(yīng)速度就比較快，而由倍增所引入的過(guò)剩噪聲也就較小?？偨Y(jié)：硅光電探測(cè)器的應(yīng)用十分廣泛，在光通信、光纖傳感、激光測(cè)距、跟蹤、制導(dǎo)、自動(dòng)控制以及激光唱機(jī)、商品條碼讀出器、計(jì)算激光筆等方面都有很大的應(yīng)用。具有小型、堅(jiān)固、可靠、低功耗等優(yōu)良特點(diǎn)。在未來(lái)的生產(chǎn)生活中將不可或缺。
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