光探測(cè)和光接收機(jī)ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-15 04:00本頁(yè)面
【正文】 N光電二極管 ? APD雪崩光電二極管 PN結(jié)光電檢測(cè)原理 耗盡區(qū)： 由于擴(kuò)散電流和漂移電流方向相反，在平衡狀態(tài)下兩種電流相等，使得總電場(chǎng)為零，等效于空間電荷區(qū)的電阻阻值很大，載流子數(shù)目很少，稱(chēng)其為耗盡區(qū)。 內(nèi)部電場(chǎng)的作用，電子向N區(qū)運(yùn)動(dòng)，空穴向 P區(qū)運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散電流形成與漂移電流同向的在耗盡層兩側(cè) 熱運(yùn)動(dòng) ?? ??半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)？ PN結(jié)光電二極管結(jié)構(gòu) 入射光hv E gS i O 2P+h+e+ERI p V o u tW抗反射膜電極電極耗盡區(qū)P in空穴h+e電子負(fù)載電阻RI p 光生電流輸出電壓LLN( a ) 反向偏置的 PN 結(jié),當(dāng)光入射時(shí), 光生電子空穴對(duì)分別向N 區(qū)和P區(qū)漂移，在外電路產(chǎn)生光生電流W = ? m幾PN結(jié)光電二極管工作原理 ? 當(dāng) PN結(jié)加上反向電壓后，在入射光的作用下，由于受激吸收過(guò)程生成的電子 空穴對(duì)在電場(chǎng)的作用下，分別離開(kāi)耗盡區(qū)，在閉合外電路中形成光生電流的器件。 加反向電壓？ 入射光？ 光生載流子？ 光生電流？ 鍍抗反射膜以減少反射光強(qiáng)度 2n入射光反射光透射光ABd3n1n?23 nn 抗反射膜1n器件表面?5,3,142?? mnmd ?反射光的相位差？ 反射光的幅度？ 厚度？ 折射率？ 312 nnn ?光電二極管的特性 inpPIR ?//PPi n i nI q I hfP h f P q??? ? ?產(chǎn) 生 的 電 子 空 穴 對(duì) 的 個(gè) 數(shù)入 射 光 子 數(shù)??? ??hfqR R η λc 光生載流子的漂移時(shí)間、擴(kuò)散時(shí)間、 RC時(shí)間常數(shù) )(eVEEhcggc ??? ??常用半導(dǎo)體材料的禁帶寬度與截止波長(zhǎng) PN結(jié)光電二極管的缺點(diǎn) ? 耗盡區(qū)窄 ? 結(jié)電容或耗盡區(qū)電容較大 ? 響應(yīng)速度慢 ? 光電轉(zhuǎn)換效率低 PIN光電二極管 入射光 hv E gSiO 2P+h+e+EI p V out抗反射膜電極電極耗盡區(qū)P in輸出電壓R L反向偏置的 P I N ,因耗盡區(qū)較寬,可以吸收絕大多數(shù)光生電子和空穴對(duì),使量子效率提高I S iWN+VrR LC dI pVout空穴h+e電子負(fù)載電阻RI p 光生電流LW =? m5 ~ 5 0E ~~ V r / WC d P I
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