影响雪崩二极管响应速度的原因有哪些？

优点

 

与真空光电倍增管相比，雪崩光电二极管具有体积小、不需要高压电源等优点，更适合于实际应用，雪崩光电二极管具有灵敏度高、速度快的优点，特别是当系统带宽比较大时，系统的检测性能可以大大提高。

 

影响雪崩二极管响应速度的原因是什么

在低掺杂浓度的 pn 结中，空间电荷区的电场随着 pn 结反向电压的增加而增大。这样，在电场作用下，穿过空间电荷区的电子和空穴将获得更多的能量，穿过晶体的电子和空穴将继续与晶体原子碰撞，当电子和空穴的能量足够大时，这种碰撞可以激发共价键中的电子形成自由电子-空穴对。由此产生的电子和空穴也向相反的方向移动，再次获得能量，这反过来又可以通过碰撞产生电子对，这就是所谓的载流子倍增效应。当反向电压增加到一定值时，载流子的倍增就像雪崩一样在陡峭的积雪山坡上。载流子的增长速度要快得多，因此反向电流会发生波动，pn 结会发生突崩溃。利用这一特性可以制成高背压二极管。下图是突崩溃的示意图。

 

雪崩二极管是一种负阻器件，其特点是输出功率高但噪声大。主要噪声来自雪崩噪声，它是由电子、空穴和雪崩倍增过程中的不规则性引起的，其性质与散粒噪声相似。雪崩噪声是雪崩二极管振荡器的噪声远高于其他振荡器的主要原因。

 

载流子在耗尽层中获得的雪崩增益越大，雪崩倍增过程进行所需的时间越来越长。因而，雪崩倍增过程要受到“增益-带宽积”的限制。在高雪崩增益情况下，这种方式限制企业可能已经成为社会影响雪崩光电二极管可以响应发展速度的主要经济因素问题之一。但在适中的增益下，与其他影响研究光电二极管响应中国速度的因素分析相比，这种环境限制学生往往不起主要功能作用，因而雪崩光电二极管工作仍然能获得成本很高的响应处理速度。现代雪崩光电二极管增益-带宽积已达几百吉赫。与一般的半导体光电二极管一样，雪崩光电二极管的光谱灵敏能力范围管理主要内容取决于国家半导体复合材料的禁带宽度。

 

制备雪崩光电二极管的材料是硅、锗、砷化镓和磷化铟及其三元和四元固体熔体。

 

详解雪崩二极管应用

每个模块包括一个光电探测器(光电二极管或雪崩光电二极管)和一个互阻抗放大器。在同一个封装中，放大器和光电探测器都可以降低环境噪声和寄生电容。

 

C30659系列模块包括一个连接到LNA的APD。有四种类型的硅雪崩光电二极管和两种类型的InGaAs雪崩光电二极管。50mhz和200mhz的标准带宽可以适应广泛的应用。另外两个c30659雪崩光电二极管配备热电制冷（LLAM系列），以帮助改善噪音或保持雪崩光电二极管在任何环境温度下恒温工作。C30659可根据特殊应用需求，选择具有定制带宽或适合特殊环境要求的定制产品。另一个14针双列直插式引线封装插件可以实现几乎100%的耦合效率。C30950eh是一款可以替代c30659的低成本产品。放大器用于抵消电压增益放大器的输入电容。C30919e和c30950eh采用相同的设计结构，并增加了高压温度补偿电路，使模块在较宽的温度范围内保持响应恒定。另外两个HUV模块可用于低频和高增益应用，覆盖从紫外到近红外的广泛光谱。

 

应用范围大概介绍

激光测距仪

共聚焦显微镜

· 视频进行扫描自动成像仪

&MIDDOT；高速分析仪器

自由空间通信

·；紫外线传感

分布式温度传感器

 

特点和优点

超低噪音

· 高速

· 高互阻抗信息增益

 

Commonly used models: C30659-900 LLAMFUR R8AHWE C30659-900LLAMFUR R8AHWE C30659-900MUBHJ C30659-900LLA659-900R8AHWE C30659-900

 

击穿有两种:电击穿和热击穿，电击穿又分为隧道击穿和雪崩击穿。一般来说，雪崩击穿发生在击穿电压超过6V时，隧道击穿发生在击穿电压低于4V时，两者都存在于4V ~ 6V之间。隧道击穿也称为齐纳击穿。它们在允许的电压范围内是可逆击穿，但超过一定程度就会转化为热击穿，造成二极管永久性失效。

 

整流技术一般采用n+NP+mesa技术。无论是OJ还是GPP，它的PN结都是一个台面以减小漏电流。至于400V普通管和雪崩管技术的区别，我认为LZ二极管的分类比较混乱。400V普通管应为雪崩管

 

雪崩光电二极管（APD）（又称雪崩光电二极管或击穿光电二极管）是一种半导体光电探测器，其原理类似于光电倍增管。在高反向偏压（硅中为100-200v）下，利用电离碰撞（雪崩击穿）效应，APD可获得约100的内部电流增益。一些硅apd采用了不同于传统apd的掺杂技术，可以在不击穿的情况下施加更高的电压（>；1500v），从而获得更大的增益（>；1000）。一般来说，反向电压越高，增益越大。计算APD乘法因子M的公式有很多，其中一个是常用的公式；

 

其中l是电子空间电荷区的长度，但电子和空穴的倍增系数，这取决于场强、温度、掺杂浓度等因素。因为APD的增益与反向偏置和温度密切相关，所以需要控制反向偏置电压来保持增益稳定。雪崩光电二极管比其他半导体光电二极管具有更高的灵敏度。为了获得更高的增益(105–106)，一些有源功率器件可以在反向电压超过击穿电压的区域工作。此时，APD的信号电流必须被限制并快速清零，因此可以采用各种有源或无源电流清零技术。这种高增益工作模式称为盖革模式，特别适合于单光子探测，只要暗计数率足够低即可。APD主要用于激光测距仪和长距离光纤通信，也用于正电子断层成像和粒子物理。APD阵列也已经商业化。APD的使用取决于许多性能指标。主要性能指标是量子效率(表示APD吸收入射光子和产生原始载流子的效率)和总漏电流(即暗电流、光电流和噪声之和)。暗电噪声包括串联噪声和并联噪声，其中串联噪声为散粒噪声，与APD的电容大致成正比，并联噪声与APD的体暗电流和表面暗电流的波动有关。另外还有噪声系数f表示的过量噪声，是随机APD相乘过程中固有的统计噪声。

 

论上，在倍增区中可采用其他任何一个半导体复合材料： 

 

硅材料可以适用于对可见环境光和近红外线的检测，且具有相对较低的倍增过程噪声（超额部分噪声）。 

 

Ge材料可以探测波长不超过1.7微米的红外光，但乘数噪声较大。和

 

InGaAs能探测波长在1.6µ；m以上的红外，倍增噪声低于锗。它通常用作异质结二极管的倍增区。该材料适用于高速光纤通信，商用产品的传输速率达到10Gbit/s以上。 ；

 

氮化镓二极管可用于紫外线探测

 

H***Te二极管可以检测红外线，波长可以达到14 M，但是需要降温来减少暗电流。使用该二极管可以获得非常低的过量噪声。【编者】超额噪声如上所述，超额噪声是乘法过程产生的噪声，与乘法过程的增益M有关，记为F(M)，一般可以用以下公式计算:

 

 其中为空穴与电子的碰撞电离率之比，在电子倍增器件中定义为空穴进行碰撞电离率除以企业电子信息碰撞电离率的比值。一般我们希望通过两个相互碰撞电离率的差别就是尽可能大，以减小F(M)，因为F(M)是决定国家最高能量密度分辨率等性能分析指标的主要影响因素问题之一。