Көшкін процесі арқылы ішкі сигналды күшейтетін фотодиод. Көшкін фотодиодтары салыстырмалы түрде жоғары кері кернеулерде (әдетте ондаған немесе тіпті жүздеген вольтта), кейде табалдырықтан сәл ғана төмен жұмыс істейтін жартылай өткізгіш жарық детекторлары (фотодиодтар) болып табылады. Бұл диапазонда жұтатын фотондармен қоздырылған тасымалдаушылар (электрондар мен тесіктер) күшті ішкі электр өрісінің әсерінен жеделдетіледі, содан кейін фотокөбейткіш түтіктерде жиі болатын қайталама тасымалдаушыларды тудырады. Көшкін процесі бірнеше микрометрлік қашықтықта ғана жүреді, ал фототокты бірнеше рет күшейтуге болады. Сондықтан көшкін фотодиодтары өте сезімтал детекторлар ретінде пайдаланылуы мүмкін, олар аз электронды сигналды күшейтуді қажет етеді, сондықтан электронды шуды аз. Дегенмен, көшкін процесіне тән кванттық шу мен күшейткіш шуы бұрын айтылған артықшылықтарды жоққа шығарады. Аддитивті шуды сандық түрде F қосымша шу көрсеткішімен сипаттауға болады, ол идеалды фотодетектормен салыстырғанда электронды шу қуатының жоғарылауын сипаттайтын фактор болып табылады. Айта кету керек, күшейту коэффициенті және APD тиімді жауап беруі кері кернеумен өте байланысты және әртүрлі құрылғылардың сәйкес мәндері әртүрлі. Сондықтан, барлық құрылғылар белгілі бір жауапқа қол жеткізетін кернеу диапазонын сипаттау әдеттегі тәжірибе болып табылады. Көшкін диодтарының анықтау өткізу қабілеттілігі өте жоғары болуы мүмкін, бұл негізінен олардың жоғары сезімталдығына байланысты, қалыпты фотодиодтарға қарағанда кіші шунттаушы резисторларды пайдалануға мүмкіндік береді. Жалпы айтқанда, анықтау өткізу қабілеттілігі жоғары болған кезде, APD шу сипаттамалары қарапайым PIN фотодиодқа қарағанда жақсырақ болады, содан кейін анықтау өткізу қабілеттілігі төменірек болғанда, PIN фотодиод пен төмен шуыл тар жолақты күшейткіш жақсырақ жұмыс істейді. Күшейту коэффициенті неғұрлым жоғары болса, кері кернеуді арттыру арқылы алынатын қосымша шу көрсеткіші соғұрлым жоғары болады. Сондықтан кері кернеу әдетте көбейту процесінің шуы шамамен электронды күшейткіштің шуына тең болатындай етіп таңдалады, өйткені бұл жалпы шуды азайтады. Қосымша шудың шамасы көптеген факторларға байланысты: кері кернеудің шамасы, материалдың қасиеттері (атап айтқанда, иондану коэффициенті қатынасы) және құрылғының дизайны. Кремний негізіндегі көшкін диодтары толқын ұзындығы 450-1000 нм (кейде 1100 нм жетуі мүмкін) аймағында сезімталырақ, ал ең жоғары сезімталдық 600-800 нм диапазонында, яғни толқын ұзындығының осы аймағындағы толқын ұзындығы аздап болады. Si p-i-n диодтарынан кішірек. Si APD көбейту коэффициенті (пайда деп те аталады) құрылғы дизайнына және қолданылатын кері кернеуге байланысты 50 мен 1000 арасында өзгереді. Ұзақ толқын ұзындығы үшін APD германий немесе индий галлий арсениді материалдарын қажет етеді. Оларда 10 мен 40 аралығындағы токты көбейту коэффициенттері азырақ. InGaAs APDs Ge APD-ге қарағанда қымбатырақ, бірақ жақсы шу сипаттамалары мен анықтау өткізу қабілеттілігі жоғары. Көшкін фотодиодтарының типтік қолданбаларына талшықты-оптикалық байланыстағы қабылдағыштар, диапазон, бейнелеу, жоғары жылдамдықты лазерлік сканерлер, лазерлік микроскоптар және оптикалық уақыт доменінің рефлексометриясы (OTDR) жатады.
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
