雪崩光電二極管的特性-資料下載頁(yè)
2025-08-05 17:39本頁(yè)面
【正文】 特性和脈沖響應(yīng)特性進(jìn)行了模擬，并與相關(guān)文獻(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。所用的模型參數(shù)見(jiàn)下表，比較結(jié)果見(jiàn)圖 3 和圖 4.圖 3 給出暗電流特性，實(shí)線(xiàn)為模擬結(jié)果， “*”為其他文獻(xiàn)報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖中可見(jiàn)二者符合較好。對(duì)于小的偏壓，暗電流以擴(kuò)散電流和寄生漏電流為主，對(duì)大的偏壓，暗電流表現(xiàn)為隧穿電流)該器件的擊穿電壓為 V。 圖 4 給出脈沖響應(yīng)特性。輸入信號(hào)寬度為 10ps 峰值功率 1mW 的 形脈沖，偏壓為 50V，取樣電阻Gaus為 5 0 SZ，光由 P 區(qū)人射。由圖可見(jiàn)，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較符合。這個(gè)器件本身的電容比較小，寄生電容對(duì)波形的影響比較大。圖中給出 和 兩條模擬曲線(xiàn)，對(duì)應(yīng)的半峰全寬（FWHM）分別為1sCpF?.5150 ps 和 175 ps，其他文獻(xiàn)給出的結(jié)果為 ，這里給出的 PINAPD 電路模型能比，這里還給出了對(duì)這個(gè)器件的其它模擬結(jié)果。見(jiàn)圖 5 給出對(duì)應(yīng)不同光功率的光電流曲線(xiàn)。在很大的偏壓范圍內(nèi)，曲線(xiàn)都比較平坦，只有在接近擊穿電壓時(shí)，光電流才隨偏壓的提高而增大，這主要是隧穿電流造成的。圖 6 給出 1 輸入光功率情況下的量子效率隨偏壓的變化關(guān)系。這里量子W?效率定義為光生電子一空穴對(duì)數(shù)與人射光子數(shù)之比。當(dāng)偏壓小于 55 V 時(shí)，量子效率基本保持為 40%，隨偏壓升高，量子效率迅速增大，對(duì)應(yīng) 80 V 的量子效率為 ，圖 7 給出不同偏壓下的脈沖響應(yīng)，%圖 4。由圖可見(jiàn)，隨偏壓的增大，響應(yīng)幅度增大, 增大，這是由于雪崩效應(yīng)造成的。當(dāng)偏壓接近擊FHM穿電壓時(shí)，該器件已不能響應(yīng)這樣短的脈沖。 針對(duì) PIN 結(jié)構(gòu)的特殊性，作了適當(dāng)?shù)募僭O(shè)，以載流子速率方程為基礎(chǔ)，把 PINAPD 用一個(gè)完全由電子元件構(gòu)成的三端等效電路來(lái)等效，把光學(xué)量用電學(xué)量來(lái)處理，從而可用現(xiàn)有的電路模擬技術(shù)來(lái)模擬 PINAPD,本文給出的 PINAPD 電路棋型可用于直流、交流、瞬態(tài)分析， OEIC CAA 軟件中采用。The equivalent circuit and avalanche photodiode simulationAbstract：PN junction has a single conductivity, small forward resistance, high resistance reverse. When the reverse voltage increases to a certain value, the reverse current increases suddenly. Reverse electric shock. The avalanche breakdown and zener breakdown (tunnel breakdown). Avalanche breakdown is a PN junction reverse voltage is increased to a value, carrier multiplication avalanche like, increase much more quickly, making use of the characteristics of diode is avalanche diode. Avalanche breakdown is under the action of electric field, carrier energy increases, we and crystal atoms collide, covalent electron stimulate the formation of free electron hole pairs. The new generation of carrier and the free electron hole pair is generated by the collision, which is the multiplication effect. 1 2, 2 4, like an avalanche increases the carrier.Keywords：Avalanche；diode ；equivalent circuit；
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