光伏探测器详解演示文稿.pptVIP

4.2 常用光伏探测器 4.2.2 硅光电二极管 结构： 掺杂浓度较低； 电阻率较高； 结区面积小； 通常多工作于反偏置状态； 结电容小，频率特性好； 光电流比光电池小得多，一般多在微安级 比较：光电二极管与光电池 表4－2和表4－1 （Photodiode，简称PD） 当前第27页\共有76页\编于星期四\19点 4.2 常用光伏探测器 4.2.3 硅光电三极管 －－又称为光电晶体管（Phototransistor，简称PT） 光电三极管在电子线路中的符号 当前第28页\共有76页\编于星期四\19点 4.2 常用光伏探测器 4.2.3 硅光电三极管 原理性结构图： 又称为光电晶体管（Phototransistor，简称PT） 光电三极管的结构和普通晶体管类似，但它的外壳留有光窗 当前第29页\共有76页\编于星期四\19点 4.2 常用光伏探测器 4.2.3 硅光电三极管 原理图： 又称为光电晶体管（Phototransistor，简称PT） NPN光电三极管可等效为一个硅光电二极管和一个普通晶体管组合而成。 当前第30页\共有76页\编于星期四\19点 4.2 常用光伏探测器 4.2.3 硅光电三极管 比较：光电三极管与光电二极管 表4－3和表4－2 硅光电二极管光电特性 硅光电三极管光电特性 光电三极管：输出光电流大 光电特性“非线性” ，频率特性较差 当前第31页\共有76页\编于星期四\19点 4.2 常用光伏探测器 4.2.4 PIN光电二极管 结构： (PIN Photodiode，简称PIN PD) 在掺杂浓度很高的P型半导体和N型半导体之间夹着一层较厚的高阻本征半导体I 结电容变得更小，频率响应高，带宽可达10GHz； 线性输出范围宽 特点： 应用： 光通信、光雷达等快速光检测领域 光经波导从I层进入 当前第32页\共有76页\编于星期四\19点 PIN光电二极管工作原理 摘自国家精品课程《光纤通信技术》 --深圳职业技术学院制作 当前第33页\共有76页\编于星期四\19点 4.2 常用光伏探测器 4.2.4 PIN光电二极管 (PIN Photodiode，简称PIN PD) 美国ATT贝尔实验室：带微谐振腔的InP／InGaAs光电二极管，。同时获得了高量子效率和大的带宽。克服了常规PIN光电二极管两者不可兼得的缺点． 该光电二极管光敏面Φ＝150μm．峰值波长1.48μm、暗电流为14nA．量子效率为82％时, 结电容为0.757PF。 当前第34页\共有76页\编于星期四\19点 PIN光电二极管实例： 当前第35页\共有76页\编于星期四\19点 4.2 常用光伏探测器 4.2.5 雪崩光电二极管 (Avalanche Photodiode，简称APD) 内增益： M1；M1； M1 外电路单位时间内的电子数 器件内单位时间内的光电子数 APD内增益：102～103 当前第36页\共有76页\编于星期四\19点 高反压(100～200 V) 强电场 载流子加速 碰撞 新载流子 雪崩倍增 －－光电流的放大 APD内增益：102～103 4.2 常用光伏探测器 4.2.5 雪崩光电二极管 1.结构原理： 当前第37页\共有76页\编于星期四\19点 4.2 常用光伏探测器 雪崩光电二极管工作原理 摘自国家精品课程《光纤通信技术》 --深圳职业技术学院制作 当前第38页\共有76页\编于星期四\19点 4.2.5雪崩光电二极管 2.雪崩增益M ： UB为击穿电压 U增加到接近UB －－得到很大的倍增 U很低 －－没有倍增现象 U超过UB －－噪声电流很大 APD合适工作点： U接近UB，但不超过 当前第39页\共有76页\编于星期四\19点 APD合适工作点： U接近，但不超过 UB与温度的关系 稳定APD工作点： 1. 稳压 2. 恒温 4.2.5雪崩光电二极管 2.雪崩增益M ： 当前第40页\共有76页\编于星期四\19点 APD合适工作点： U接近，但不超过 稳定APD工作点： 1. 稳压 2. 恒温 APD工作电路举例： 恒温箱 4.2.5雪崩光电二极管 2.雪崩增益M ： 当前第41页\共有76页\编于星期四\19点 4.2