Оптическая и квантовая электроника. Светцов В.И. - 71 стр.

гетероструктурах, поверхностно-барьерных структурах (диоды Шотки), с
лавинным умножением фототока и др.
      Рассмотрим некоторые из этих диодов подробней.
      Для увеличения чувствительности фотодиода может быть использован
эффект лавинного умножения носителей в области объемного заряда n-р
перехода (лавинный фотодиод). При напряжении, близком к пробойному,
происходит лавинное умножение носителей заряда. Коэффициент умножения
М определяется выражением
      M = 1 - [(Uо- Ir)/Uпроб]с                                      (2.8)
                        3    4
      и составляет 10 - 10 для кремния и 300-400 для германия.
      К недостаткам лавинных диодов относятся зависимость коэффициента
умножения от фототока и жесткие требования к стабильности питающего
напряжения (0,01 - 0,02%), так как М сильно зависит от напряжения.
      Высокое быстродействие достигается в фотодиодах с р - i - n структурой,
в которых поглощение света осуществляется в области с собственной
проводимостью, а создаваемое в ней электрическое поле обеспечивает
высокую эффективность собирания зарядов. Аналогичные эффекты
достигаются в р+-n-р структурах и фотодиодах на основе гетеропереходов.
      Высоким быстродействием и высокой (в ряде случаев избирательной)
чувствительностью обладают фотодиоды на основе барьера Шотки. В таком
диоде свет проходит через тонкую металлическую пленку и поглощается в слое
полупроводника. Образующиеся при этом дырки, попадая в металл, мгновенно
рекомбинируют. Используя металлические пленки с резонансным спектром
пропускания, можно создавать фотодиоды, чувствительные в узком диапазоне
длин волн.
      Все рассмотренные фотодиоды (кроме лавинных) обладают срав-
нительно малой чувствительностью, а лавинные диоды отличаются очень
жесткими требованиями к стабильности напряжения питания и температуры.
      Этих недостатков лишены инжекционные фотодиоды, разработанные в
последние годы. Инжекционный фотодиод представляет собой диод с длинной
базовой областью из высокоомного полупроводника. Длина базы в несколько
раз превышает диффузионную волну неосновных носителей заряда. Переход р-
n типа включается в прямом направлении, при этом проводимость базовой
области определяется инжектированными р-n переходом носителями.
Освещение       приводит       к изменению сопротивления базы как за счет
непосредственного увеличения концентрации носителей (фоторезистивный

                                     74