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这些资料能让新手快速了解埃赛力达硅雪崩光电二极管

发布时间:2022-09-26 点击次数:80
  埃赛力达硅雪崩光电二极管是一种半导体光探测器(光电二极管),工作在较高反向电压下,有时仅比阈值稍低。在这一范围内,吸收光子激发的载流子(电子和空穴)在很强的内部电场作用下加速,然后产生二次载流子,这在光电倍增管中经常发生。雪崩过程只发生在几微米的距离上,光电流就能被放大很多倍。因此,埃赛力达硅雪崩光电二极管可以用作非常灵敏的探测器,只需要较少的电子信号放大,因此电子噪声也比较小。但是,雪崩过程本身就存在量子噪声和放大器噪声,因此会抵消之前提到的优势。附加噪声可以由附加噪声系数F来定量描述,它是表征与理想光探测器相比电子噪声功率提高的因子。
 
  需要注意的是,放大因子以及APD的有效响应度与反向电压非常相关,并且不同器件对应的值不同。因此,常用的做法是表征某一电压范围,其中所有的器件都能达到一定的响应度。
 
  埃赛力达硅雪崩光电二极管的探测带宽可能非常高,主要是其灵敏度很高,可以使用比普通光电二极管中更小的分流电阻。
 
  一般来讲,需要探测带宽很高时,APD的噪声特性比普通的PIN型光电二极管要好,然后探测带宽较低时,PIN型光电二极管和一个低噪声的窄带放大器性能更好。放大因子越高,附加噪声系数越高,这都是提高反向电压得到的。因此,通常选择反向电压满足倍增过程噪声约等于电子放大器的噪声,因为这样会使总的噪声最小。附加噪声的大小与很多因子有关:反向电压的大小,材料性质(尤其是,电离系数比)和装置设计。
 
  埃赛力达硅雪崩光电二极管在450-1000nm(有时可以达到1100nm)波长区域比较敏感,最高响应度在600-800nm范围内,即该波长区域波长略小于Si p-i-n二极管。根据器件设计和施加的反向电压不同,Si APD的倍增因数(也称为增益)在50到1000之间变化。对于更长的波长,APD需要采用锗或者铟镓砷材料。它们具有更小的电流倍增因数,在10到40之间。InGaAs APDs比Ge APDs更加昂贵,但是具有更好的噪声特性和更高的探测带宽。
 
  埃赛力达硅雪崩光电二极管的典型应用包括光纤通信中的接收器,测距,成像,高速激光扫描仪,激光显微镜和光学时域反射计(OTDR)。

 

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