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石岩16GHZ PIN光电探测器厂家现货

来源: 发布时间:2023年03月12日

雪崩光电二级管(APD)是得用光生载流子在高电场区内的雪崩效应而获得光电流增益,具有灵敏度高、响应快等优点,通常用于激光测距、激光雷达、弱光检测(非线性)。APD雪崩倍增的过程是:当光电二极管的p-n结加相当大的反向偏压时,在耗尽层内将产生一个很高的电场,它足以使在强电场区漂移的光生载流子获得充分的动能,通过与晶格原子碰撞将产生新的电子-空穴对。新的电子-空穴对在强电场作用下,分别向相反的方向运动,在运动过程中又可能与原子碰撞再一次产生新的电子-空穴对。如此反复,形成雪崩式的载流子倍增加。这个过程就是APD的工作基础。APD一般在略低于反向南穿电压值的反偏压下工作。在无光照时,p-n结不会发生雪崩倍增效应。但结区一旦有光照射,激发出的光生载流子就被临界强电场加速而导致雪崩倍增。若反向偏压大于反向击穿电压时,光电流的增益可达(十的六次方)即发生“自持雪崩倍增”。由于这时出现的散粒噪声可增大到放大器的噪声水平,以致使器件无法使用。光电探测器能把光信号转换为电信号。石岩16GHZ PIN光电探测器厂家现货

光电探测器的基本工作机理包括三个过程:(1)光生载流子在光照下产生;(2)载流子扩散或漂移形成电流;(3)光电流在放大电路中放大并转换为电压信号。当探测器表面有光照射时,如果材料禁带宽度小于入射光光子的能量即Eg<hv,则价带电子可以跃迁到导带形成光电流。当光在半导体中传输时,光波的能量随着传播会逐渐衰减,其原因是光子在半导体中产生了吸收。半导体对光子的吸收主要的吸收为本征吸收,本征吸收分为直接跃迁和间接跃迁。通过测试半导体的本征吸收光谱除了可以得到半导体的禁带宽度等信息外,还可以用来分辨直接带隙半导体和间接带隙半导体。本征吸收导致材料的吸收系数通常比较高,由于半导体的能带结构所以半导体具有连续的吸收谱。从吸收谱可以看出,当本征吸收开始时,半导体的吸收谱有一明显的吸收边。但是对于硅材料,由于其是间接带隙材料,与三五族材料相比跃迁几率较低,因而只有非常小的吸收系数,同时导致在相同能量的光子照射下在硅材料中的光的吸收深度更大。广东30GHZ APD光电探测器标准半导体对光子的吸收主要的吸收为本征吸收,本征吸收分为直接跃迁和间接跃迁。

PN结加正向电压时,产生多子电流,与光生电流方向相反,并且电流比光生电流大得多,此时无法作为光探测器。PN结处于反向偏压状态时,产生的光电子会被反向偏压迅速通过电场与电极收集,产生反向光电流,通过检测光电流大小即可得到光功率强度。处于零偏压的PN结可作为光电池使用。一个大面积的PN结,做好上下极的接触引线便构成一个光电池。一般光敏面做成梳齿状,可以减小光生载流子的复合以提高能量转换效率,减小串联电阻。对于光电池,负载电阻较大时,输出线性较差,可获得较大的输出电压,对于不同的入射光强,也会具有不同的最大输入功率,往往采用多个光电池的串-并联组合运用。

1873年,英国W.史密斯发现硒的光电导效应,但是这种效应长期处于探索研究阶段,未获实际应用。第二次世界大战以后,随着半导体的发展,各种新的光电导材料不断出现。在可见光波段方面,到50年代中期,性能良好的硫化镉、硒化镉光敏电阻和红外波段的硫化铅光电探测器都已投入使用。60年代初,中远红外波段灵敏的Ge、Si掺杂光电导探测器研制成功,典型的例子是工作在3~5微米和8~14微米波段的Ge:Au(锗掺金)和Ge:Hg光电导探测器。60年代末以后,HgCdTe、PbSnTe等可变禁带宽度的三元系材料的研究取得进展。在60年代初以前还没有研制出适用的窄禁带宽度的半导体材料,因而人们利用非本征光电导效应。Ge、Si等材料的禁带中存在各种深度的杂质能级,照射的光子能量只要等于或大于杂质能级的离化能,就能够产生光生自由电子或自由空穴。非本征光电导体的响应长波限λ由下式求得λc=1.24/Ei式中Ei表示杂质能级的离化能。为了达到比较好的探测器的响应速度,需要在探测器的吸收层厚度和光电探测器的面积中折衷。

雪崩效应只是APD的工作原理,和工作模式不是一个东西。APD工作模式分盖革模式和线型模式,区别在于线型模式偏置电压低于反向击穿电压,盖格模式偏置电压高于击穿电压。线性模式下APD就是一个增益高的普通光电二极管。盖格模式下APD接受到光子后就会进入并一直处于反向击穿状态,APD一直通过一个很大的反向电流。这时,通过外部电路使偏置电压暂时下降至击穿电压之下,APD从反向击穿模式恢复,等待下一个光子,所以盖格模式通常只适用与单光子计数应用。光电探测器的电路模型中包含的电阻为其热噪声的主要来源。深圳10G多模 PIN光电探测器厂家直销

在相干光通信中主要利用了相干调制和外差检测技术。石岩16GHZ PIN光电探测器厂家现货

光电探测器的光电转换特性必须和入射辐射能量相匹配。其中首先要注意器件的感光面要和照射光匹配好,因光源必须照到器件的有效位置,如光照位置发生变化,则光电灵敏度将发生变化。如光敏电阻是一个可变电阻,有光照的部分电阻就降低,必须使光线照在两电极间的全部电阻体上,以便有效地利用全部感光面。光电二极管、光电三极管的感光面只是结附近的一个极小的面积,故一般把透镜作为光的入射窗,要把透镜的焦点与感光的灵敏点对准。一定要使入射通量的变化中心处于检测器件光电特性的线性范围内,以确保获得良好的线性输出。对微弱的光信号,器件必须有合适的灵敏度,以确保一定的信噪比和输出足够强的电信号。石岩16GHZ PIN光电探测器厂家现货

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