Fotodiood sisemise signaali võimendusega laviiniprotsessi teel. Laviinifotodioodid on pooljuhtvalgusdetektorid (fotodioodid), mis töötavad suhteliselt kõrgel pöördpingel (tavaliselt kümnetes või isegi sadades voltides), mõnikord vaid veidi alla läve. Selles vahemikus kiirendavad neelavate footonite poolt ergastatud kandjad (elektronid ja augud) tugeva sisemise elektrivälja toimel ja tekitavad seejärel sekundaarsed kandjad, mis sageli juhtub fotokordisti torudes. Laviiniprotsess toimub vaid mõne mikromeetri kaugusel ja fotovoolu saab võimendada mitu korda. Seetõttu saab laviinifotodioode kasutada väga tundlike detektoritena, mis nõuavad vähem elektroonilist signaali võimendamist ja seetõttu vähem elektroonilist müra. Laviiniprotsessile omane kvantmüra ja võimendimüra muudavad aga eelnevalt mainitud eelised olematuks. Lisamüra saab kvantitatiivselt kirjeldada aditiivse müra näitajaga F, mis on tegur, mis iseloomustab elektroonilise müra võimsuse suurenemist võrreldes ideaalse fotodetektoriga. Tuleb märkida, et APD võimendustegur ja efektiivne reageerimisvõime on väga seotud pöördpingega ning erinevate seadmete vastavad väärtused on erinevad. Seetõttu on levinud tava iseloomustada pingevahemikku, milles kõik seadmed saavutavad teatud tundlikkuse. Laviinidioodide tuvastamise ribalaius võib olla väga suur, seda peamiselt nende kõrge tundlikkuse tõttu, võimaldades kasutada väiksemaid šunttakisteid kui tavalistes fotodioodides. Üldiselt, kui tuvastamise ribalaius on suur, on APD müraomadused paremad kui tavalisel PIN-fotodioodil ja kui tuvastamise ribalaius on madalam, toimivad PIN-fotodiood ja madala müratasemega kitsasribavõimendi paremini. Mida suurem on võimendustegur, seda suurem on lisamüra näitaja, mis saadakse pöördpinge suurendamisel. Seetõttu valitakse pöördpinge tavaliselt nii, et korrutamisprotsessi müra oleks ligikaudu võrdne elektroonilise võimendi müraga, kuna see vähendab üldist müra. Lisamüra suurus on seotud paljude teguritega: pöördpinge suurus, materjali omadused (eelkõige ionisatsioonikoefitsiendi suhe) ja seadme konstruktsioon. Ränipõhised laviinidioodid on tundlikumad lainepikkuse piirkonnas 450-1000 nm (mõnikord võivad ulatuda 1100 nm) ja suurim tundlikkus on vahemikus 600-800 nm, see tähendab, et lainepikkus selles lainepikkuse piirkonnas on veidi väiksem kui Si p-i-n dioodidel. Si APD-de korrutustegur (mida nimetatakse ka võimenduseks) varieerub sõltuvalt seadme konstruktsioonist ja rakendatud pöördpingest vahemikus 50 kuni 1000. Pikemate lainepikkuste jaoks vajavad APD-d germaaniumi või indiumgalliumarseniidi materjale. Neil on väiksemad voolu korrutustegurid, vahemikus 10 kuni 40. InGaAs APD-d on kallimad kui Ge APD-d, kuid neil on paremad müraomadused ja suurem tuvastamise ribalaius. Laviinifotodioodide tüüpilisteks rakendusteks on vastuvõtjad fiiberoptilises sides, kauguse määramine, pildistamine, kiired laserskannerid, lasermikroskoobid ja optiline ajadomeeni reflektomeetria (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
