Методические указания к практическим занятиям по курсам "Волоконно-оптические датчики" и "Оптические методы в информатике". Кирин И.Г. - 13 стр.

                                  13


3.1. Кремниевый p-i-n-фотодиод имеет квантовую эффективность (
длине волны 0,85 м км. Рассчитать его чувствительность. б)
Рассчитать чувствительность германиевого p+-n-диска на длине
волны 1,6 мкм, где его квантовая эффективность равна 0,4. в)
фотодетектор имеет чувствительность 0,6 А/Вт на длине волны 1.3
Рассчитать его квантовую эффективность.

3.2. Лавинный фотодиод, подобный показанному на рис. 33.4, α ,
изготовлен со следующими концентрациями примесей: в n+ - и p+ -
областях -1024 м-3, в p - слое - 4*1021 м-3, в эпитаксиальном n-слое -
1020 м-3. Толщина p-слоя 2 мкм, n-слоя -- 20 мкм. Диаметр
полностью      обедненной       n-области      ограничен    канальным
ограничителем; диффузии и составляет 200 мкм. Время
рекомбинации в активной области 10 мкм. Предполагая, что
легирование однородно, а перехваты сделаны резкими, принять ε =
12.
  а) Построить график изменения электрического поля по сечению
прибора, указав на каждом участке значение dE/dx.
  б) Рассчитать необходимое для обеднения всего n-слоя
напряжение и соответствующее этому состоянию максимальное
значение электрического поля.
   в) Вычислить напряжение смещения и электрическое поле в р+р и
рл переходах при максимальном поле 30 кВ/мм.
 г) Обсудить ожидаемые изменения темнового тока при
отрицательном напряжении смещения

3.3. Вычислить значение составляющей шума Vy*, обусловленной
сопротивлением канала, для следующих типов полевых
транзисторов в предположении. что оно определяется соотношением
(ζ 4rT / g m )1/ 2 ; в каждом случае принять Т =300 К.
     а) кремниевый полевой транзистор, у которого gm = 5 мСм, ζ =
0,7;
    б) полевой канальный транзистор на GаАs, у которого gm = 50
мСм, ζ =1,1

3.4. Ток утечки затвора I3 полевого транзистора вносит в
эквивалентный     ток шума на входе составляющую (2еI3)1/2.
Вычислить величину этой составляющей при I3 = I нА.

3.5. На средних частотах основной вклад в эквивалентный шумовой
входной ток I*y для биполярного транзистора вносит слагаемое
( 2eIσ )1/2 , порождаемое дробовым шумом базового тока I6. В то же

                                  13