Лавинный фотодиод – прибор, который работает при высоком напряжении обратного смещения.

Лавинный фотодиод – прибор, который работает при высоком напряжении обратного смещения. Высвобожденные электрон-дырочные пары ускоряются до таких кинетических энергий, что при соударении с атомами образуются вторичные носители заряда. Лавинные фотодиоды имеют сверхбыстрый отклик и могут работать вплоть до гигагерцовых частот. Разрушающее напряжение для этих приборов, изготовленных на основе кремния, около 100 В. При работе в условиях такой разности потенциалов фототоки могут достигать 1мА. Лавинное усиление может быть от 100 до 10000 раз и эквивалентная мощность шума может быть существенно снижена, поскольку усиление достигается внутри прибора, а не с использованием какой-либо усилительной схемы. Это дает таким фотодиодам значительное преимущество перед другими типами. Однако для поддержания постоянного усиления напряжение питания должно быть стабилизировано не хуже ±20мВ.

Фототранзисторы детектируют фотоны таким же образом, как и фотодиоды, используя в качестве светочувствительной области переход «коллектор-база». В случае п-pn-транзисторов, если база отключена, то дырки создаются прямым смещением перехода база-эмиттер [1]. У биполярных транзисторов. включенных по схеме с общим эмиттером,  коэффициент усиления по току hFEувеличивает фототок. Общий ток тогда равен (1+hFE  )iP. Таким образом, фототранзисторы более чувствительны, чем фотодиоды, но их отклик не является линейным. Кроме того, емкость эмиттерного перехода, смещенного в прямом направлении, обуславливает медленный отклик (обычно 1÷5мкс), т.е. быстродействие невелико. Кроме того, из-за температурной чувствительности коллекторного тока термостабильность фототранзисторов меньше, чем фотодиодов. Фототранзисторы, изготовленные в виде трехполюсников, могут обеспечивать смещение и работать в обычной биполярной схеме, обеспечивая большую гибкость при системном проектировании. По этой причине, для некоторых применений, фототранзисторы могут быть предпочтительнее фотодиодов. Они часто используются в системах чтения, записи и кодирования. Имеются и каскадные схемы. В этом случае эмиттерный ток фототранзистора передается на базу обычного биполярного транзистора, обеспечивая мультипликативное усиление тока. Обычно каскадные приборы в десять раз более чувствительны, но проигрывают в десять раз по быстродействию

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector