Лавинные фотодиоды
в зависимости от свойств применяемых
Конструкции ЛФД могут меняться в зависимости от свойств применяемых материалов. Поскольку эти приборы работают в лредпробойном режиме, то основным требованием является очень высокое качество и однородности как самого материала, так и p-n-структуры. Недопустимы утечки тока и появление самопроизвольных микроплазм в дефектных областях. В качестве примера на рис. 11.20 приведена структура кремниевого лавинного фотодиода.
Для уменьшения отражения света рабочая поверхность покрывается просветляющей диэлектрической пленкой. Защитное кольцо по периметру p-n-перехода служит для предупреждения локальных лавинных пробоев и достижения равномерного по площади лавинного усиления. В фотодиодах на основе кремния глубина проникновения света велика вследствие малости показателя поглощения. Поэтому область обедненного слоя по аналогии с p-i-n-фотодиодом формируют в виде слаболегированного высокоомного p---слоя (p-слоя). К этой области примыкает р-слой с высокой концентрацией носителей, образующий лавинную область с большой напряженностью электрического поля. В фотодиодах на основе прямозонных полупроводников A3B5 показатель поглощения велик, необходимость в создании широкого обедненного слоя отсутствует и они могут быть выполнены в виде простой p+-n-структуры. Лавинные фотодиоды обладают очень высоким быстродействием, достигающим (0,2...0,5) нc. Они имеют максимальное произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания, составляющее 100 ГГц и более. В то же время ЛФД значительно дороже, требуют специального источника питания, они капризнее в эксплуатации, чем p-i-n- фотодиоды. Они применяются в оптоэлектронике для регистрации слабых оптических потоков, промодулированных высокочастотным сигналом. Спектральные характеристики некоторых типов фотодиодов приведены на рис. 11.8.
Кроме рассмотренных примеров существуют другие разновидности ЛФД, в том числе на основе гетероструктур, с варизонной активной областью, с активной областью на сверхрешетках, канальные ЛФД и др. Характерные параметры наиболее распространенных типов фотодиодов представлены в табл. 11.2.
Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий