СВЕТОДИОД-ПОМОЩНИК




Фотодиоды и фотоприемные устройства - стр. 11


Рис.8 Структура лавинного фотодиода на основе кремния:

1- омические контакты; 2- антиотражающее покрытие;

Для уменьшения отражения света рабочая поверхность покрывается просветляющей диэлектрической пленкой. Защитное кольцо по периметру p-n-перехода служит для предупреждения локальных лавинных пробоев и достижения равномерного по площади лавинного усиления. В фотодиодах на основе кремния глубина проникновения света велика вследствие малости показателя поглощения. Поэтому область обедненного слоя по аналогии с p-i-n-фотодиодом формируют в виде слаболегированного высокоомного p---слоя (p-слоя). К этой области примыкает р-слой с высокой концентрацией носителей, образующий лавинную область с большой напряженностью электрического поля. В фотодиодах на основе прямозонных полупроводников A3B5 показатель поглощения велик, необходимость в создании широкого обедненного слоя отсутствует и они могут быть выполнены в виде простой p+-n-структуры. Лавинные фотодиоды обладают очень высоким быстродействием, достигающим (0,2...0,5) нc. Они имеют максимальное произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания, составляющее 100 ГГц и более. В то же время ЛФД значительно дороже, требуют специального источника питания, они капризнее в эксплуатации, чем p-i-n- фотодиоды. Они применяются в оптоэлектронике для регистрации слабых оптических потоков, промодулированных высокочастотным сигналом.

 Таб.2 ЛАВИННЫЕ ФОТОДИОДЫ на основе германия (Ge) и кремния (Si)

Гетероструктурные диоды и диоды с барьером Шотки.

При использовании прямозонных и непрямозонных материалов вдали от порога коэффициент поглощения может быть очень большим более 106 м-1. Тогда при изготовлении диода необходимо обеспечить очень тонкий и сильно легированный (хорошо проводящий) поверхностный слой. При этом появляются трудности, обусловленные относительно высокой скоростью поверхностной рекомбинации. Большая часть рождающихся в поверхностном слое носителей рекомбинирует на поверхности, прежде чем успеет диффундировать к контактам. Следовательно, ухудшается квантовый выход. Найдено два способа преодоления этой трудности: диод с барьером Шотки (рис. 9, а) и гетероструктурный диод (рис. 9, б).




Содержание  Назад  Вперед