Оптоэлектроника и волоконная оптика. Гуртов В.А. - 94 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

94
hν
n
p
i
p
+
E
x
Рис. 5.15. Принцип действия лавинного фотодиода
Для реализации лавинного умножения необходимо выполнить два
условия:
электрическое поле E области пространственного заряда должно быть
достаточно большим, чтобы на длине свободного пробега ë электрон набрал
энергию, большую, чем ширина запрещенной зоны E
g
:
g
3
.
2
qE E
λ
>
(5.31)
ширина области пространственного заряда W должна быть существенно
больше, чем длина свободного пробега ë:
W
λ
>>
(5.32)
Значение коэффициентов внутреннего усиления составляет M = 10–100 в
зависимости от типа фотодиодов.
На рисунке 5.16 представлен лавинный фотодиод на германиевой подложке
для длин волн 1300 нм. Данный вид лавинного фотодиода является одним из
самых распространенных, ввиду свой простоты в изготовлении и высоких
характеристик.
100 µm
n n
n
+
Контакт к n
+
- слою
Оксид
p - Ge подложка
(5х10
15
cm
3
)
Просветляющее
покрытие
Контакт к р - слою
Световой сигнал
Ох
ранное
кольцо
Рис. 5.16. Конструкция лавинного фотодиода
Диод сформирован на германиевой подложке p-типа (p ~ 5·10
15
см
–3
) с 
                                   hν


                                                         E


                                   n
                                   p



                                   i




                                   p+

                                                 x




Рис. 5.15. Принцип действия лавинного фотодиода

    Для реализации лавинного умножения необходимо выполнить два
условия:
    электрическое поле E области пространственного заряда должно быть
достаточно большим, чтобы на длине свободного пробега ë электрон набрал
энергию, большую, чем ширина запрещенной зоны Eg:
           3
     qE λ > Eg .
           2
                     (5.31)
    ширина области пространственного заряда W должна быть существенно
больше, чем длина свободного пробега ë:
     W >> λ
               (5.32)
    Значение коэффициентов внутреннего усиления составляет M = 10–100 в
зависимости от типа фотодиодов.
    На рисунке 5.16 представлен лавинный фотодиод на германиевой подложке
для длин волн 1300 нм. Данный вид лавинного фотодиода является одним из
самых распространенных, ввиду свой простоты в изготовлении и высоких
характеристик.
                                Световой сигнал
     Контакт к n+- слою
                                                             Просветляющее
                                                               покрытие
                                        100 µm
    Оксид

                                                                  Охранное
                           n       n+                n             кольцо
        p - Ge подложка

     (5х1015 cm3)                                                Контакт к р - слою




Рис. 5.16. Конструкция лавинного фотодиода

    Диод сформирован на германиевой подложке p-типа (p ~ 5·1015 см–3) с

                                         94

Страницы