Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 85 стр.

5.4.1. Общие сведения
    При попадании кванта света с энергией hí в полосе собственного поглощения
в полупроводнике возникает пара неравновесных носителей – электрон и
дырка. При регистрации электрического сигнала необходимо зарегистрировать
изменение концентрацией носителей. Очевидно, что при прочих равных
условиях зарегистрировать изменение концентрации неосновных носителей
проще.
    Так, например, в n-GaAs с легирующей концентрацией 1014 концентрация
основных носителей электронов составляет 1014 см–3, а концентрация неоснов-
ных носителей – дырок – 1 см–3. Поэтому если при оптическом поглощении в
фотоприемнике на основе GaAs возникает 1010 неравновесных носителей, то
проще зарегистрировать изменение концентрации неосновных носителей. В
фотоприемных устройствах как правило используется принцип регистрации
неосновных носителей заряда. Наиболее распространенные фотоприемники
реализуются на основе диодных структур. Среди них фотодиоды на основе p-n
переходов, барьеров Шоттки и гетеропереходов. Ниже, на рисунке 5.6 приве-
дена конструкция наиболее распространенных фотодиодов.
                                                    Металлический                         Просветляющее
                                                      контакт                             покрытие
                                    hν                                           hν
                                             p+                                           p+



                                    n                     SiO2                   i
                                    n+                                           n+
                                    а                                            б
                                                 Просветляющее
                        Металл
                                        hν       покрытие
                                                                 Охранное
                                                                 кольцо          hν
                        SiO2                                                                   n+
                                             n
                                                                             n                 n
                                         n+                                          p
                                 Тонкий полупрозрачный                               p+
                                 слой металла
                                         в                                            г



                                        Контакты
                                                      p              GaInAs
                                                      i
                                                                     n-InP


                                                                       Эпоксидная
                                                                       смола

                                                  Вход
                                                  излучения
                                                  (1-1,6 мкм)
                                                                д




Рис. 5.6. Конструкции наиболее распространенных фотодиодов
а) фотодиод на основе p-n перехода,
б) p-i-n фотодиод,
в) фотодиод на основе барьера Шоттки,



                                                                    85