Оптические методы в информатике. Наний О.Е - 103 стр.

                                 103



длине волны 1.55 мкм фотодиоды из InGaAs, так как они обладают
более высоким быстродействием.
     Структура pin диода на основе InGaAs приведена на рис. 2а. Из
рис. 2а видно, что n и р слои состоят из InP, а i – слой из InGaAs.
Ширина запрещенной зоны у InP больше, чем у InGaAs, то длина
волны красной границы фотоэффекта у InP меньше. Так как слои из
InP                поглощают                  свет                 на
  < 0.92 мкм, а i – слой из InGaAs на  < 1.65 мкм, то диапазон
рабочих длин волн pin диода лежит в пределах от 1..1.7 мкм (табл. 1).
     Как видно из таблицы 10.1 pin диод на основе InGaAs обладает
заметно более высоким быстродействием, чем германиевые и
кремниевые pin диоды. Его быстродействие ограничивается только
временем дрейфа носителей в i – слое (~ 10 пс). Обусловлено это тем,
что в pin диоде с i - слоем на основе InGaAs соседние слои р и n
изготовлены из другого материала (InP). В такой структуре свет на
рабочей длине волны поглощается только в i – слое и, т.о.,
исключается медленная диффузионная компонента в фототоке. В
германиевых и кремниевых pin диодах р/n переход изготовлен из
одного материала, и свет на рабочей длине волны поглощается также
и в n и р слоях, что и приводит к появлению диффузионной
компоненты в фототоке.




Рис. 10.2. (а) Структура pin диода на основе InGaAs (б) Поглощение
света в i– слое c образованием электронно-дырочной пары

    Механизм детектирования света поясняется на рис. 2б. На pin
диод подается обратное напряжение (плюс со стороны n –слоя).
Поэтому электроны уходят в n – слой, дырки в р – слой, а i – слой
обедняется. Распределение электрического поля в этих слоях
получается как в конденсаторе, где пластинами служат р и n слои. Так