日期：2021-08-23
三者都是基于p-n結(jié)的結(jié)型光電探測器，工作在伏安特性曲線的第三象限。 光電二極管結(jié)構(gòu)如下圖所示。光電二極管的反向偏置電壓主要施加在p-n結(jié)的耗盡層上，而非耗盡層的P、N端的電壓降很小，電子在非耗盡區(qū)運(yùn)動主要是靠濃度擴(kuò)散，所以電子運(yùn)動速度慢，導(dǎo)致普通p-n結(jié)型光電二極管的響應(yīng)速度慢，響應(yīng)時間在10-7s量級。
PIN型光電二極管的結(jié)構(gòu)。它由P、N型半導(dǎo)體間夾一本征半導(dǎo)體層，而P、N端的厚度很薄。所以，反偏置電壓近似均勻分布在整個PIN結(jié)上，電子在電場作用下快速漂移運(yùn)動，減小了電子的渡越時間，提高了響應(yīng)速度。響應(yīng)時間在10-9s量級。
雪崩二極管的結(jié)構(gòu)和普通二極管的類似，只是在p-n結(jié)區(qū)增加了一個保護(hù)環(huán)，以提高p-n結(jié)的反向擊穿電壓。雪崩二極管的工作原理：施加接近反向擊穿電壓的反向偏置電壓，使耗盡區(qū)的電場強(qiáng)度達(dá)105伏/厘米，光生電子在強(qiáng)電場加速下，獲得高的動能，當(dāng)與晶格發(fā)生碰撞時，使晶格電離形成二次電子。二次電子再被強(qiáng)電場加速，再次與晶格碰撞，使其電離產(chǎn)生二次電子，這個過程繼續(xù)下去，稱為雪崩過程，雪崩過程使電子數(shù)劇增，產(chǎn)生大的增益。 雪崩型光電二極管，它既響應(yīng)快，又具有高的增益。所以具有高的光電靈敏度，接近光電倍增管。
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