光电转换器件

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3.3 光电信息转换组合器件

3.3 光电信息转换组合器件

补充: 可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件,共有三个 PN结,分析原理时,可以把它看作由一个PNP管和一 个NPN管所组成,其等效图解如图所示。
A
IC1 IB1
G
可控硅等效图解图
电路符号 K
当阳极加正向电压时,一旦有足够的门极电流流入,就形成强烈的正 反馈: Ig↑→ Ib2↑ → Ic2 (=2Ib2) ↑= Ib1↑→ Ic1 (= 1Ib1) ↑
图3.3.1-3 电平转换电路
2.用于逻辑门电路
图a为两个光电耦合器组成的与门电路,如果在输入端A和B 同时输入高电平“1”,则两个发光二极管GY1和GY2都发光,
两个光敏三极管GG1, 和GG2都导通,在输出 端C就呈现高电平“1”。 在输入端A或B中只要 有一个为低电平“0”, 则其中有一个光敏三 极管不导通,输出端C 就为“0”,故为与门 电路。
补充: 1. 双向可控硅特性曲线
T2
G
T1
工作在第一象限有二种触 发方式 1 + 和 1 - ,工作在第三 象限有二种触发方式 3 + 和 3 - 。
1+: T1对 T2加正电压, G 对T2加正电压;
图4.2.1-6 双向可控硅特性曲线
1-: T1对 T2加正电压, G 对T2加负电压;
2.双向可控硅的触发方式 四种触发方式
过压保护电路是利用光电耦合器的通断与否进行控制。电压 正常时,光电耦合器几乎无输出,VT管被反偏而截止。当某种原 因使电路电压升高时(零线断线或零线错接成相线等),取样电 路次级电压随之升高,光电耦合器满足工作条件。光耦输出电流 增大,使VT管偏置电压升高并饱和导通,执行机构继电器动作吸 合,切断电源进而达到保护电器的目的。若故障消除,电压随之 正常,该电路立即退出工作,恢复电路供电。

光电转换原理

光电转换原理

光电转换原理
光电转换原理是指将光能转化为电能的现象或过程。

在光电转换过程中,通常会使用光电转换器件,如光电二极管或光电池。

光电二极管的工作原理是基于光电效应。

光电效应是指当光照射到物质表面时,会使物质中的电子获得足够的能量从而跃迁到导带,形成自由电子和空穴。

在光电二极管中,当光照射到PN结的界面处时,光能会激发PN结中的载流子,并在外加
电场的作用下形成电流。

这个电流的大小与光的强度成正比。

光电池,也称为太阳能电池,是一种能将太阳能转化为电能的器件。

光电池的工作原理主要依靠PN结中的光生电压效应和
光生电流效应。

当光照射到光电池的PN结表面时,光子的能
量被光电池中的材料吸收,并将其转化为电子的动能。

这些电子会被PN结中的电场分离,并在外接负载上产生电流。

光生
电压效应是指由于光照射而产生的电势差,而光生电流效应是指光能转化为电流的现象。

光电转换原理在太阳能利用、光通信、光学传感等领域有着广泛的应用。

通过光电转换原理,我们可以将太阳能转化为可用的电能,实现太阳能电池的使用。

同时,光电转换原理也被应用在光通信技术中,通过将光信号转化为电信号,实现高速的光通信传输。

此外,光电转换原理还可以应用在光学传感技术中,通过测量光的强度或光的频率来检测环境参数的变化。

总之,光电转换原理是将光能转化为电能的基础。

通过不同的光电转换器件,如光电二极管和光电池,可以将光能转化为电
流和电压。

这种转换原理在许多领域中有着重要的应用,为我们提供了高效的能量转换和信息传输方式。

光纤光电转换原理

光纤光电转换原理

光纤光电转换原理光纤光电转换是指将光信号转换为电信号的过程。

在通信领域,光纤光电转换是实现光通信的重要技术之一。

光纤是一种能够输送光信号的纤维,而光信号可以被光电转换器件转化为电信号进行传输、处理和存储。

光纤光电转换的原理基于光的特性和电的特性之间的相互转化。

在光纤中,光信号通过光纤的反射,折射和散射等现象进行传输。

当光信号到达光电转换器件时,光信号与器件中的光电转换材料相互作用,将光信号转化为电信号。

光电转换器件通常由光电二极管和光电导等器件组成。

光电二极管是一种能够将光信号转换为电信号的半导体器件。

当光信号照射到光电二极管上时,光子能量激发了半导体材料中的电子,使其跃迁到传导带。

这个过程被称为内光电效应。

在光电二极管的结构中,P区和N区之间形成一个PN结。

当光子能量激发了电子跃迁到传导带后,由于PN结的存在,电子会自由移动到N区,形成电流。

这个电流即为光电信号。

光电导是另一种常用的光电转换器件,它是一种能够将光信号转化为电信号的导电材料。

在光电导材料中,光信号激发了材料中的自由电子,使其发生跃迁从而形成导电现象。

光电导常使用的材料有硒化镉、硫化铟和硒化铅等。

在光纤光电转换中,光纤起到了传输光信号的作用。

光纤使用了全内反射的原理,利用了光信号在光纤中反射和折射的现象。

光纤内部的光信号在传输过程中几乎不会损耗,能够实现远距离的同时保持信号的高质量。

光纤光电转换的过程中,还需要光源来提供光信号。

常用的光源有激光器和LED 等。

激光器具有高亮度、单色性和方向性强,能够产生强、稳定、一致的光信号。

而LED则具有低成本、功率小和发光效率高的优点。

光纤光电转换的应用非常广泛。

在通信领域,光纤光电转换是实现光通信的关键技术。

光通信具有传输带宽大、传输距离远、抗干扰性好等优点,广泛应用于电话、互联网和电视等领域。

此外,在医疗、工业和军事等领域也有着重要的应用。

例如,光纤光电转换可以应用于光学传感器、光纤测温和光纤电流传感器等领域。

光电转换器件

光电转换器件

迁到导带上的能量要求时,响应度就会在截止波长处迅速
降低,如图6.3示。
第17页,共52页。
响 应 度
波长( μm )
图6.3 n种不同材料的pin光电二极管的响应度和量子效率与波长的关 系曲线
第18页,共52页。
例 : 如 图 6.3 示 , 波 长 范 围 为 1300nm <λ <1600nm,InGaAs的量子效率大约为90%,因此 在这个波长范围内响应度为
的电子一空穴对数,由下式给出:
产生入的射电的子光一子空数穴对 PI0P/数 /hqv
(6)
第12页,共52页。
● 在光电二极管的实际应中,100个光子会产生 35 ~ 95 个 电 子 一 空 穴 对 , 为 30% ~ 95% 。 为了得到较高的量子效率,必须加大耗尽区 的厚度,使其可以吸收大部分的光子,但耗 尽区越厚,光生载流子漂移渡越(across) 反向偏置结的时间就越长。由于载流子的漂 移时间又决定了光电二极管的响应速度,所 以必须在响应速度和量子效率之间取一折衷。
金属电极
InP倍增层
金属电极
图6.8 SAM APD结构简单图(各层
未按实际比例)
第32页,共52页。
SAM结构的其它形式包括对器件增 加一些其它的层区:
●在吸收层和倍增层之间加入一个渐 变层来加快响应时间,增大器件带宽;
●增加一个电荷层,以便更好地控制
电场分布; ●加入一个谐振腔,去除耦合,提高
第20页,共52页。
●拉通型APD(RAPD):把一种高阻的p型材料作为外延层
而沉积在p型重掺杂材料上,然后在高阻区进行p型扩散 或电离掺杂,最后一层是一个n+(n型重掺杂)层。π层 主要是少量p掺杂的本征材料,此结构称为p+πpn+型结

光电器件分类(一)

光电器件分类(一)

光电器件分类(一)光电器件分类光电器件的定义光电器件是利用光电效应或光致变化的物理机制进行能量转换或信号处理的器件。

光电器件的分类光电器件广泛应用于光电通信、光电显示、光电探测等领域。

根据其工作原理和应用特点,光电器件可以分为以下几类:1.光电转换器件这类器件主要用于将光信号转换为电信号或反之。

常见的光电转换器件包括光电二极管、光电三极管、光敏电阻等。

其中,光电二极管是将光信号转换为电压信号的重要器件,通常用于光电探测、光电通信等领域。

光敏电阻则是根据光照强度的变化来改变电阻值,常用于自动光控、测光仪器等设备。

2.光电显示器件光电显示器件主要用于将电信号转换为可见光信号,实现图像或文字的显示。

最常见的光电显示器件就是LED(发光二极管),其利用电流通过半导体材料产生发光效应,具有高亮度、低能耗等特点。

此外,还有LCD(液晶显示器)、OLED(有机发光二极管)等光电显示器件。

3.光电探测器件光电探测器件主要用于检测、测量或接收光信号。

光电探测器件的广泛应用包括光通信、光谱分析、光电测量等。

常见的光电探测器件有光电二极管、光电三极管、光电二级管阵列等。

光电二级管阵列常用于 CCD(电荷耦合器件)摄像仪、光电测量仪器等。

4.光电励磁器件光电励磁器件是指利用光信号对材料进行励磁或改变材料的磁性。

这类器件具有控制灵活、响应速度快等特点,常用于光存储器、光纤记忆等领域。

5.光电传感器件光电传感器件是指利用光信号进行物理量、化学量等的测量和检测。

这类器件广泛应用于环境监测、生物医药、食品安全等领域。

其中,光电传感器件可以根据测量物理量的不同分为光电温度传感器、光电湿度传感器、光电压力传感器等。

以上是对光电器件的简要分类说明,随着科技的不断发展,光电器件将会在更多领域得到广泛应用,并且随着新的光电器件的研发与应用,其分类也将进一步扩展和细分。

光电转换器件工作原理分析

光电转换器件工作原理分析

光电转换器件工作原理分析光电转换器件是一种能够将光能转化为电能的装置,它在现代科技领域起到至关重要的作用。

光电转换器件可以通过光电效应将光能转化为电子能量,从而产生电流或电压。

本文将对光电转换器件的工作原理进行详细的分析。

一、光电转换器件的基本原理光电转换器件主要基于光电效应来工作,光电效应是指当光线照射到物质表面时,物质中的电子受到激发,从而形成电子的迁移和电流的产生。

根据光电效应的不同机制,光电转换器件可以分为光电导、光电光导和光电电势差三类。

1. 光电导效应光电导效应是最常见的一种光电效应。

当光线照射到半导体材料表面时,光子的能量被传递给半导体的电子。

如果光子的能量大于半导体材料的禁带宽度,半导体中的电子将从价带跃迁到导带,产生自由电子和空穴。

这些自由电子和空穴将在半导体中发生传导,从而形成电流。

2. 光电光导效应光电光导效应是一种光电效应的特殊形式,它主要应用于光纤通信领域。

在光纤通信中,光子传输信号的特点可用光导来实现。

当光线通过光纤传输时,光子会产生光电效应,将光能转化为电子能量。

这些电子能量在光纤中传导,使得光信号得以传递。

3. 光电电势差效应光电电势差效应是一种利用光电效应产生电压的方法。

在某些特殊的材料中,光子的能量可以导致物质内部的电子从禁带跃迁到导带,形成电势差。

这个电势差可以作为电源来驱动电路,实现光电转换。

二、光电转换器件的主要应用光电转换器件作为一种能将光能转化为电能的装置,在许多领域都有着广泛的应用。

下面将介绍一些光电转换器件的主要应用。

1. 光电汇流排光电汇流排是一种利用光电转换器件将光信号转换为电信号的装置。

它通过将多个光电转换器件连接在一起,形成一个可靠的光电汇流排系统。

光电汇流排可以应用于光通信、光计算和光存储等领域,具有高速传输、低损耗和容量大等优点。

2. 光伏电池光伏电池是一种广泛应用于太阳能领域的光电转换器件。

它通过将光能转化为电能,实现太阳能的利用。

光电导器件(光敏电阻)

光电导器件(光敏电阻)
光电导器件(光敏电阻)
目 录
• 引言 • 光敏电阻的工作原理 • 光敏电阻的种类与特性 • 光敏电阻的应用实例 • 光敏电阻的发展趋势与未来展望 • 结论
01 引言
主题简介
01
光电导器件(光敏电阻)是一种 光电转换器件,其工作原理是利 用光电导效应将光信号转换为电 信号。
02
光电导器件具有灵敏度高、响应 速度快、线性范围宽等优点,广 泛应用于光信号检测、光通信、 自动控制等领域。
光电倍增管
总结词
光电倍增管是一种高灵敏度的光电器件,它通过倍增光电效应产生的微弱电流来提高检测灵敏度。
详细描述
光电倍增管由多个倍增极组成,每个倍增极都具有较高的增益。当光照在光电倍增管的阴极上时,光 生电子被释放并被电场加速到下一个倍增极,在那里再次发生光电效应并释放更多的电子。通过多个 倍增极的连续放大,微弱的光电流被显著放大,从而实现高灵敏度的光电检测。
05 光敏电阻的发展趋势与未 来展望
提高光电转换效率
01
02
03
新型结构设计
通过优化光敏电阻的结构 设计,提高对光的吸收和 利用效率,从而提高光电 转换效率。
材料改性
通过材料改性技术,改善 光敏电阻的光吸收和光电 转换性能,如掺杂、合金 化等手段。
表面处理
对光敏电阻表面进行特殊 处理,提高表面光吸收和 光电转换效率,如涂覆增 透膜、表面微纳结构等。
光电灵敏度
响应时间
表示光敏电阻阻值变化量与光照强度变化 量的比值,反映了光敏电阻对光的敏感程 度。
光敏电阻从无光照状态到有光照状态,或 从有光照状态到无光照状态所需的时间, 反映了光敏电阻的反应速度。
03 光敏电阻的种类与特性
光电二极管

光电转换器件的性能分析及优化

光电转换器件的性能分析及优化

光电转换器件的性能分析及优化随着信息技术的快速发展,光电转换器件如太阳能电池、LED灯等已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

在这些转换器件中,性能的优化是非常重要的。

本文将对光电转换器件的性能进行分析,并提出优化方案。

1. 光电转换器件的基本结构光电转换器件通常包括光电转换物质、电子注入材料、电子传输材料、电极等组成。

光电转换物质是转换器件中最重要的部分,它能够将光能转化为电能。

对于太阳能电池来说,其光电转换物质是半导体材料。

当太阳光射入太阳能电池中时,激发出电子并形成电子空穴对。

通过电子传输材料的导电作用,光电子被传输到电子注入材料中,从而形成电流。

最后,电极将电流收集在一起,转换为电能。

对于LED灯来说,其光电转换物质则是半导体材料中掺杂了杂质的p-n结。

当外加正向电压时,电子和空穴能够在p-n结中重组而释放出光子,形成发光现象。

2. 光电转换器件的性能分析在光电转换器件中,性能通常包括光电转换效率、发光效率、响应速度等。

下面将对这些性能进行分析。

2.1 光电转换效率光电转换效率是指太阳能电池从光能到电能的转换效率。

通常使用以下公式计算:η = Pout / Pin其中,Pout是太阳能电池的输出功率,Pin是其接受的太阳光最大功率。

光电转换效率的提高是光电转换器件优化的重点。

目前提高光电转换效率的研究主要集中在以下几个方面:①选用高效的光电转换物质,如InGaAs、GaAs等。

②降低光反射损失,提高光吸收率。

如使用纳米组装技术将不同大小的晶粒组装在一起,能够形成有效地光吸收材料。

③提高光电子的传输效率,降低传输损失。

如使用石墨烯等材料,能够提高电子传输速度。

④降低器件中的电子复合损失。

如使用TCO透明电极等材料,能够降低电子复合损失。

2.2 发光效率发光效率是指LED灯将电能转换为光能的效率。

通常使用以下公式计算:ηl = Pl / Pe其中,Pl是LED灯的光输出功率,Pe是其电输功率。

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传输信号是一个两电平的二进制数据流,在持续 时间为Tb的时隙内不是0就是1,这个时隙称为一个 比特周期。
在电域中,对于给定的数字信息有许多种发送方 法,其中一种最简单发送二进制码的方法是幅移键 控,即对一个二值电压进行开或关的切换,所得到 的信号波形由两个幅度分别为V和0的电压脉冲组成 ,幅度为V的电压脉冲对应m于二进制码中的信号1, 后者对应于信号0,为简单起见,设发送一个1码时 ,有一个持续时间为Tb的电压脉冲;对应于0码,电 压保持在零值。
加上足够大的反向偏置电压,本征区 的载流子不会完全耗尽,即本征区固
有的n和p载流子的浓度非常小和掺杂
载流子相比可忽略。
当一个入射光子能量大于或等于半导体的 带隙能量时,将激励价带上的一个电子吸收光 子的能量而跃迁到导带上,此过程产生自由的 电子一空穴对,由于它们是因光而产生的电载 流子,故称为光生载流子,如图2.2所示。通常 光电二极管的设计使得大部分的入射光在耗尽 区吸收,故大部分载流子也在此区域产生。耗 尽区的高电场使电子一空穴对立即分开并在反 向偏置的结区中向两端流动,然后在边界处被 收集,从而在外电路中形成电流。每个载流子 对分别对应一个流动的电子,这种电流称为光 电流。
为获得较高的量子效率,耗尽区宽度必须大于1/αs
,这样才能吸收大部分的光。图5.4(b)所示为一 个低电容、耗尽区宽度w>> 1/αs 的光电二极管对
矩形输入脉冲的响应,它的上升与下降时间与输入
脉冲较一致;如果光电二极管电容较大,那它的响
应时间就会受RL和Rc时间常数所限制,其脉冲响应 如图5.4(c);如耗尽区宽度太窄,则非耗尽材料产
P0是入射光功率,q是电子电荷,hv是光子 能量。
(I)量子效率和响应度 光电二极管的两个重要性参数是量子
效率和响应速度,这些参数主要由器件材
料的带隙能量Eg ,工作波长,p区,i区,n区
的掺杂浓度和宽度所决定。 量子效率表示每个能量为hv的入射光子所
产生的电子一空穴对数,由下式给出:

产生入的射电的子光一子空数穴对PI0P数 //hqv
n+
wm
p
雪崩区
i(π)
耗尽区
雪崩电离所需 的最小电场
p+
●RAPD工作原理:当加上一个较低的反向偏置电压 时,大部分的电压降在pn+结上,增加电压,耗尽 区宽度也将增加,直到加到pn+结上的峰值电场低
于雪崩击穿所需电场的5%~10%才停止,此时耗尽
区正好拉通到整个本征区,故RAPD工作于完全耗尽 的方式。光子从p+区进入,并在π处被吸收,π区就

最佳设计的PIN光电二极管,其Δf=20GHz。
w<1 μm,其Δf=70GHz, η 和 值均较低。
金属电极
InP衬底
InGaAs(i)
N型InP

N+-InP衬底
光输入
InGaAs PIN光电二极管
4 μm 金属电极
由于InP带隙为1.35eV,λ>0.9μm的光, InP是透明的,而晶格匹配的 InGaAs的带 隙 约 为 0.75eV 其 相 应 的 截 止 波 长
生的任何载流子在被吸收以前不得不扩散到耗尽区
,所以窄耗尽区的器件会有明显不同的慢速和快速
响应分量,如图5.4(d)。

图5.4 在不同的检测器参数条件下上升时间的快速分量起源于?(耗尽区
产生的载流子);而慢速分量则源于?(耗尽区边界
Ln处的载流子的扩散)
在光脉冲的后沿,耗尽区的光脉冲吸收很快,
当电载流子在材料中流动时,一些电子 一空穴对会重新复合而消失,此时电子和空穴
的平均移动的距离分别为Ln和Lp,此距离称为
扩散长度。 电子和空穴重新复合的时间称为载流子
寿命,分别记为τn和τP 。载流子寿命和扩散
长度的关系可表示为:
Ln=(Dnτn)1/2 和Lp=(Dpτp)1/2 (1)
其中Dn和Dp分别是电子和空穴的扩散系数, 其单位是cm2/s 。
hchc(6.6215034Js)3(180m/s)
7.2 5150
m
例如当波长 λ =1300nm 时,有: =7.25×105×1.30×10-6A/W=0.92A/W
●(2)雪崩光电二极管(APD)
APD可对尚未进入后面和放大器的输入电路的初级光
电流进行内部放大。在高场区,光生电子或空穴可 以获得很高的能量,因此它们高速碰撞位于价带的 电子,使之产生电离,从而激发出新的电子---空穴对 ,这种载流子倍增的机理称为碰撞电离。
(6)
●在光电二极管的实际应中,100个光子会产生
35 ~ 95 个 电 子 一 空 穴 对 , 为 30% ~ 95% 。 为了得到较高的量子效率,必须加大耗尽 区的厚度,使其可以吸收大部分的光子, 但耗尽区越厚,光生载流子漂移渡越 (across)反向偏置结的时间就越长。由 于载流子的漂移时间又决定了光电二极管 的响应速度,所以必须在响应速度和量子 效率之间取一折衷。
I p q
P0 hv
(7)
它描述了单位光功率产生的光生电流的大小。 随
波长及材料带隙不同而不变 。对给定材料与给定的
波长, 是常数;对于给定材料,当入射光的波长
越来越长时,光子能量越来越小,当这个能量不足 以从价带激发一个电子跃迁到导带上的能量要求时 ,响应度就会在截止波长处迅速降低,如图6.3示。
对si,λc=1.06μm;对Ge, λc=1.06μm。
如果波长更长,光子的能量就不足以激励一 个价带的电子跃迁到导带中。
请同学思考:有一个光电二极管是由GaAs
材料构成的,在300k时其带隙能量为1.43ev ,问它是否能用于1310nm的系统中?
问题: 是否波长越短越好呢?
在短波长段,材料的吸收系数变得很大,
第八章 光电转换器件
第一节光电转换基本原理
➢光电二极管的物理工作原理
偏置电压
光电二极管
p
i
w
负载电阻
RL


Ip
n
I
图2.1 外加反向偏置电压的pin光 电二极管的电路示意图
扩散
漂移 光生电子
p 带隙Eg
扩散
光子 h>Eg
i
光生空穴
耗尽区
w
漂移
扩散
导带
n
价带
扩散
光 光脉冲 功 率

电脉冲


●加入一个谐振腔,去除耦合, 提高量子效率和增大带宽。
(2)超晶格结构
倍增区大约为250nm厚,比如由13层9nm厚的 InAlGaAs量子阱和12层12nm厚的InGaAs垫垒交 错而成,此结构提高了InGaAs APD的响应速度 和灵敏度,可用在10Gb/s的长距离通信系统中。
➢光接收机数字信号传输 图5.5 通过光数据链路的信号路径
ηw
t
v
●对Si和Ge等间接带隙半导体材料,为确保 η 值,
w的典型值在20~50μm范围, τtr >200ps,响应速度较
慢。
对InGaAs等接带隙半导体材料,w可减小至3~5μm,
若取漂移速度vs =107cm/s, τtr =30~50ps。若定义带宽为 Δf=(2π τtr )-1, Δf=3~5GHz。
雪崩效应:新产生的载流子同样由电场加速 ,并获得足够的能量从而导致更多的碰撞电 离产生,此现象称雪崩效应。当偏置电压高 于击穿电压时,产生的载流子迅速增加。
●拉通型APD(RAPD):把一种高阻的p型材料作为
外延层而沉积在p型重掺杂材料上,然后在高阻区进
行p型扩散或电离掺杂,最后一层是一个n+(n型重 掺杂)层。π层主要是少量p掺杂的本征材料,此结 构称为p+πpn+型结构,如下图示。 电场
●光电二极管的脉冲响应
当检测器受到阶跃光脉冲时,响应时间可使用检
测间来器表输示出,脉对冲全的耗上尽升型时光间电(二τ极r)管和τr下=τ降f ;(τf)时
当偏置电压较低时,τr≠τf ,光电二极管不是全
耗尽型的,光子的收集时间就成为影响上升时间
的重要因素了。在n区和p区产生的载流子要经过
一个缓慢的扩散时间才能达到耗尽区并经历分离 和吸收。
响 应 度
波长( μm )
图6.3 n种不同材料的pin光电二极管的响应度和量子效率与 波长的关系曲线
例 : 如 图 6.3 示 , 波 长 范 围 为 1300nm <λ <1600nm , InGaAs 的 量 子 效 率 大 约 为 90% ,
因此在这个波长范围内响应度为
q q (0.9)01(.610 19 c)
低通滤波器,其带宽为
B 1
2RT CT
➢ InGaAs APD结构 (1)为改善InGaAs APD结构,采用了多种多样复 杂的器件结构,其中一种广泛应用的结构就是吸收 和倍增分离(SAM,separate-absorption-and- multiplication)的APD,如图6.8示,这种结构在吸 收区和倍增区使用了不同的材料,每个区为了一个 特殊的功能进行了最佳化的 m 设计。光从InP衬底进 入APD,由于这种材料的带隙能量较大,使长波长 的光透射过去而进入InGaAs吸收区,并产生电子一 空穴对。倍增区InP层中有很高的电场但没有隧道 击穿。
λc=1.65μm ,因而在中间InGaAs层,在
1.3~1.6 μm内有很强的吸收。
由于光子仅在耗尽区内 吸收,完全消除了 扩散分量,采用几微米厚的InGaAs,量子 效 率 可 接 近 100% , 这 种 InGaAs 光 电 二 极 管广泛用于1.3和1.5 μm的光接收机中。
●光电二极管的性能经常使用响应度来表征。它和 量子效率的关系为:
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