雪崩光电二极管工作原理图，雪崩光电二极管工作原理

很多朋友对雪崩光电二极管工作原理图，雪崩光电二极管工作原理不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

雪崩光电二极管是p-n结型光电检测二极管，利用载流子的雪崩倍增效应放大光电信号，以提高检测灵敏度。其基本结构常采用易产生雪崩倍增效应的Read二极管结构（即N+PIP+型结构，P+侧受光）。工作时，加较大的反向偏压，使其达到雪崩倍增状态；其吸光区与倍增区基本相同（即存在高电场的P区和I区）。

目前光纤通信系统中使用的雪崩光电二极管的结构形式有保护环型和拉通（又称直通）型。前者是在生产时沉积一层环形N型材料，以防止高背压时P-N结边缘发生雪崩击穿。下面主要介绍拉穿式雪崩光电二极管（RAPD）。其结构示意图及电场分布如图1所示。其中，图(a)为纵剖面结构示意图；图(b)为顺时针旋转900度的纵剖面示意图；图(C)是其电场强度随位置的分布图。

从图（b）可以看出，仍然是P-N结结构，但P型材料由三部分组成。光子从P+层发射并进入I层。在这里，材料吸收光能。并产生初级电子空穴对。此时，光电子被I层耗尽层较弱的电场加速，向P-N结移动。当光电子运动到高场区时，它们被强电场加速并发生雪崩碰撞效应。最后，雪崩倍增的光电子到达N+层，空穴被P+层吸收。 P+之所以高掺杂，是为了降低接触电阻，有利于与电极的连接。

从图（C）还可以看出，其耗尽层从结区拉通到I层和P+层连接的范围，整个范围内电场略有增加。这样，该RAPD 装置将电场分成两部分。一部分是逐渐加速光生载流子的较低电场，另一部分是产生雪崩倍增效应的高电场区域。这种电场分布有利于降低工作电压。

前面我们介绍了雪崩光电二极管具有雪崩倍增效应的优点。但由于雪崩倍增效应的随机性，也会带来它的缺点，即这种随机性会引入噪声。

如果不使用APD，则必须使用多级电放大器。显然，这也会引入噪声。两者相比，使用APD更有优势。雪崩光电二极管根据所使用的材料而有所不同： Si-APD（在短波长区域工作）； Ge-APD、InGaAs-APD等（工作在长波长区域）。

以上知识分享希望能够帮助到大家！