Компоненты волоконно-оптических систем. Белкин М.Е. - 83 стр.

                               83

ваемого квантового выхода ηв, который определяется как отно-
шение числа пар образовавшихся фотоносителей к числу погло-
щенных фотонов [10]. Из (23) следует, что процесс поглощения
света в материале описывается экспоненциальной зависимостью.
Тогда, фототок в цепи нагрузки фотоприемника:
                  I ф = qηв N 3 (1 − e−α L ) Pпад ( hν ) (48)
где N3 – коэффициент ввода, учитывающий потери и отражения
при оптическом согласовании выходного торца световода и фо-
точувствительной площадки; L – толщина области поглощения
света. Из сравнения (47) и (48) следует:
                        η = ηв N 3 (1 − e−α L )         (49)
     Квантовая эффективность, близкая к 1, сохраняется при
примерно двукратном повышении энергии фотона. Однако при
дальнейшем укорочении длины волны падающего света рост ко-
эффициента поглощения ограничивается, и квантовая эффектив-
ность падает. Таким образом, фотоэффект наиболее целесообра-
зен вблизи длинноволновой границы полупроводника. При пре-
образовании высокоэнергетических фотонов значительная часть
их энергии превращается в тепловое излучение, что снижает его
эффективность в ВОСП.
     Хотя в электронике существуют две формы проявления фо-
тоэлектрического эффекта: фотопроводимость и так называемый
фотовольтаический эффект, в приемниках ВОСП используется
только последний [15]. Фотовольтаический эффект возникает при
воздействии света на полупроводниковые структуры со встроен-
ным потенциальным барьером, например, p-n переходом. Такой
полупроводниковый фотоприемник называется фотодиодом.
     Упрощенная структура фотодиода с p-n переходом и соот-
ветствующая ей зонная диаграмма, построенная при отсутствии
напряжения смещения, показаны на рис. 47 [15]. Фотодиод со-
стоит из p-области, называемой базой, n-области, называемой
коллектором, и пограничной области p-n перехода. Предполо-
жим, что оптическое излучение проникает как в базу, так и в кол-
лектор. В результате в p- и n-областях, а также в области p-n пе-
рехода появятся электронно-дырочные пары. Носители заряда