光電探測(cè)器原理(參考版)
2025-06-19 01:55本頁(yè)面
【正文】 在未來(lái)的生產(chǎn)生活中將不可或缺?？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。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。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。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。從這種結(jié)構(gòu)的雪崩管內(nèi)的電場(chǎng)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?，所以稱之為“達(dá)通型雪崩光電二極管”。從X3到X4是π漂移區(qū)，入射光子大部分在該區(qū)域被吸收，因?yàn)棣袇^(qū)比P區(qū)寬的多。RAPD由n+pπp+層組成，其中n+，p+分別表示重?fù)诫s的n型和p型半導(dǎo)體，π表示p型高阻層。圖6（b）是它響應(yīng)個(gè)區(qū)域的電場(chǎng)分布。讓入射光盡量在漂移區(qū)中被吸收而產(chǎn)生出光生電子空穴對(duì)，然后只讓其中一種類(lèi)型的載流子進(jìn)入高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)域產(chǎn)生倍增。除了半導(dǎo)體材料本身特性外，還可以在工藝結(jié)構(gòu)上采取一些措施來(lái)盡量保證只有一種類(lèi)型的載流子才能產(chǎn)生碰撞電離。要實(shí)現(xiàn)只有一種類(lèi)型的載流子產(chǎn)生碰撞電離，就要求半導(dǎo)體材料電子離化率和空穴離化率二者差值越大越好。也就是說(shuō)，要么是由電子產(chǎn)生碰撞電離而空穴不產(chǎn)生碰撞電離，要么是由
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