Fotodioda dengan penguatan sinyal internal dengan proses longsoran salju. Fotodioda longsoran adalah detektor cahaya semikonduktor (fotodioda) yang beroperasi pada tegangan balik yang relatif tinggi (biasanya dalam puluhan atau bahkan ratusan volt), terkadang hanya sedikit di bawah ambang batas. Dalam rentang ini, pembawa (elektron dan lubang) tereksitasi oleh foton penyerap dipercepat oleh medan listrik internal yang kuat dan kemudian menghasilkan pembawa sekunder, yang sering terjadi pada tabung photomultiplier. Proses longsoran hanya terjadi pada jarak beberapa mikrometer, dan arus foto dapat diperkuat berkali-kali. Oleh karena itu, fotodioda avalanche dapat digunakan sebagai detektor yang sangat sensitif, membutuhkan lebih sedikit amplifikasi sinyal elektronik dan karenanya lebih sedikit noise elektronik. Namun, derau kuantum dan derau penguat yang melekat dalam proses longsor meniadakan keuntungan yang disebutkan sebelumnya. Kebisingan tambahan dapat dijelaskan secara kuantitatif oleh angka kebisingan tambahan, F, yang merupakan faktor yang mencirikan peningkatan daya kebisingan elektronik dibandingkan dengan fotodetektor yang ideal. Perlu dicatat bahwa faktor amplifikasi dan responsivitas efektif APD sangat terkait dengan tegangan balik, dan nilai yang sesuai dari perangkat yang berbeda juga berbeda. Oleh karena itu, merupakan praktik umum untuk mengkarakterisasi rentang tegangan di mana semua perangkat mencapai responsivitas tertentu. Bandwidth deteksi dioda avalanche bisa sangat tinggi, terutama karena sensitivitasnya yang tinggi, memungkinkan penggunaan resistor shunt yang lebih kecil daripada dioda normal. Secara umum, ketika bandwidth deteksi tinggi, karakteristik derau APD lebih baik daripada fotodioda PIN biasa, dan kemudian ketika bandwidth deteksi lebih rendah, fotodioda PIN dan penguat pita sempit derau rendah bekerja lebih baik. Semakin tinggi faktor amplifikasi, semakin tinggi angka kebisingan tambahan, yang diperoleh dengan menaikkan tegangan balik. Oleh karena itu, tegangan balik biasanya dipilih sehingga kebisingan proses perkalian kira-kira sama dengan penguat elektronik, karena hal ini akan meminimalkan kebisingan keseluruhan. Besarnya kebisingan aditif terkait dengan banyak faktor: besarnya tegangan balik, sifat material (khususnya, rasio koefisien ionisasi) dan desain perangkat. Dioda longsoran berbasis silikon lebih sensitif di wilayah panjang gelombang 450-1000 nm (kadang-kadang bisa mencapai 1100 nm), dan responsivitas tertinggi berada di kisaran 600-800 nm, yaitu panjang gelombang di wilayah panjang gelombang ini sedikit. lebih kecil dari dioda Si p-i-n. Faktor perkalian (juga disebut gain) dari Si APD bervariasi antara 50 dan 1000 tergantung pada desain perangkat dan tegangan balik yang diterapkan. Untuk panjang gelombang yang lebih panjang, APD membutuhkan bahan germanium atau indium gallium arsenide. Mereka memiliki faktor perkalian arus yang lebih kecil, antara 10 dan 40. APD InGaAs lebih mahal daripada APD Ge, tetapi memiliki karakteristik noise yang lebih baik dan bandwidth deteksi yang lebih tinggi. Aplikasi umum dari fotodioda longsoran termasuk penerima dalam komunikasi serat optik, rentang, pencitraan, pemindai laser kecepatan tinggi, mikroskop laser, dan reflektometri domain waktu optik (OTDR).
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
