什么是雪崩光电二极管？

  雪崩光电二极管，也称为 APD，是一种可以将光能转换为电能的光电二极管(PD)。

它用于检测光并检测特定的优点和缺点。其特点是超高速和出色的响应能力。也有可能产生电子雪崩并引起雪崩放大。

它具有通过施加强反向电压进行放大的特性，甚至可以检测微弱的光信号。

雪崩光电二极管的用途

雪崩光电二极管用于光强度测量和光信号检测。具体来说，这是需要高灵敏度光检测的情况。

PD 用于测量光量、光强度并检测光信号，并融入到我们使用的各种产品中。例如，遥控器具有可以接收红外光的内置装置。

APD 也可用于检测光，但 APD 可以检测到普通 PD 无法检测到的微弱光。这是因为施加的高反向电压会引起雪崩放大，即使是微弱的光也会变成可以检测到的较大变化。

雪崩光电二极管原理

雪崩光电二极管具有放大接收到的光与半导体碰撞产生的电子的机制。通过施加电压，产生的电子的能量增加，基于这一原理，即使是微弱的光也可以被检测到。

“avalanche”一词在日语中是“雪崩”的意思。顾名思义，APD 通过施加高反向电压引起电子雪崩。

电子雪崩是一种由于一个电子的碰撞而相继产生电子的现象。光子撞击半导体中的原子产生电子，电子被施加的高电压加速。

然后加速的电子与其他原子高速碰撞，产生一个又一个电子。这种现象被称为“雪崩放大”，因为它像“雪崩”一样产生并放大电子。

雪崩光电二极管的结构

雪崩光电二极管具有 p-n 结，其中 p 型和 n 型半导体结合在一起，但有一个载流子浓度不同的 p 层。它具有在普通pn结中载流子浓度高的p层和载流子浓度低的p层重叠的结构。

p层载流子浓度低，吸收光并产生空穴。 p-n结的p层通过用高电压加速所产生的电子并产生电子雪崩来引起雪崩放大。

如果检测到的光较弱，则会产生较少的电子和空穴，但通过放大，可以产生数倍的电子。因此，它对于检测弱光很有用。

雪崩光电二极管的特点

雪崩光电二极管具有以下特点。

• 高感光度
• 快速响应
• 高可靠性

虽然它提供了上述高质量的功能，但它也存在一些缺点，例如使用时需要较高的反向电压以及雪崩倍增效应会根据温度而变化。