雪崩光电二极管

英文缩写:APD(Avalanche Photo Diode)

中文译名:雪崩光电二极管

分类:电信设备

解释:光探测领域中使用的光伏探测器元件。在以硅或锗为材料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后，射入的光被P-N结吸收后会形成光电流。加大反向偏压会产生"雪崩"(即光电流成倍地激增)的现象，因此这种二极管被称为"雪崩光电二极管"。

工作原理:碰撞电离和雪崩倍增

一般光电二极管的反偏压在几十伏以下，而APD的反偏压一般在几百伏量级，接近于反向击穿电压。 当APD在高反偏压下工作，势垒区中的电场很强，电子和空穴在势垒区中作漂移运动时得到很大的动能。

它们与势垒区中的晶格原子碰撞产生电离，激发产生的二次电子与空穴在电场下得到加速又碰撞产生新的电子-空穴对，如此继续，形成雪崩倍增效应?。

特点:

(1)提高了光电二极管的灵敏度(具有内部增益102~104)。

(2)响应速度特别快，频带带宽可达100GHz，是目前响应速度最快的一种光电二极管。

常见结构: 图(a)在P型硅基片上扩散杂质浓度大的N+层，制成P型N结构;

图(b)在N型硅基片上扩散杂质浓度大的P+层，制成N型P结构;

图(c)所示为PIN型雪崩光电二极管。

光电二极管" 英文通常称为 Photo-Diode

那么，它是怎样把光信号转换成电信号的呢？大家知道，普通二极管在反向电压作用在处于截止状态，只能流过微弱的反向电流，光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大，以便接 收入射光。光电二极管是在反向电压作用在工作的，没有光照时，反向电流极其微弱，叫暗电流；有光照时，反向电流迅速增大到几十微安，称为光电流。光的强度越大，反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化，这就可以把光信号转换成电信号，成为光电传感器件。