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PIN 포토다이오드란 무엇인가요

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PIN 포토다이오드란?


PIN 다이오드


PIN 포토다이오드는 광신호를 전기신호로 변환할 수 있는 종류의 광검출기입니다. 이 기술은 1950년대 후반에 개발되었습니다. 다이오드는 세 가지 구분된 영역으로 구성됩니다.P영역, 본질적 영역, 그리고 N영역을 포함하고 있습니다. P영역과 N영역은 표준 p-n 다이오드보다 더 높은 도핑을 받습니다. 또한, 본질적 영역은 일반적인 pn 접합의 공간전하 영역보다 넓습니다.

 


PIN 포토다이오드는 역방향 바이어스 전압을 가하여 작동하며, 역방향 바이어스가 적용되면 공간전하 영역이 본질적 영역을 완전히 덮어야 합니다. 광자 흡수에 의해 공간전하 영역에서 전자-홀 쌍이 생성됩니다. 포토다이오드의 주파수 응답 스위칭 속도는 그의 운반체 수명과 반비례합니다.

 


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스위칭 속도는 소수 운반체 수명이 짧을 때 향상될 수 있습니다. 응답 속도가 중요한 광검출기 애플리케이션에서는 소수 운반체 수명을 줄이기 위해 소진 영역을 가능한 한 넓혀야 합니다. 이를 통해 스위칭 속도가 증가합니다. 이것은 PIN 포토다이오드에서 본질적 영역을 삽입함으로써 공간전하 폭을 크게 함으로써 이루어질 수 있습니다. 일반적인 PIN 포토다이오드의 다이어그램은 아래에 제시되어 있습니다.

 


아발란시 포토다이오드(아발란시 다이오드와 혼동하지 마십시오)는 광신호를 전기신호로 변환할 수 있는 종류의 광검출기입니다. 아발란시 다이오드의 개발에 대한 선구적인 연구는 주로 1960년대에 이루어졌습니다. 아발란시 포토다이오드의 구조적 구성은 PIN 포토다이오드와 매우 유사합니다. PIN 포토다이오드는 세 가지 영역으로 구성됩니다-

 


  • P영역,

  • 본질적 영역,

  • N영역.

 

차이점은 역방향 바이어스가 충격 이온화를 일으키기 위해 매우 큰 값을 가한다는 것입니다. 실리콘을 재료로 사용할 경우 다이오드는 100~200볼트가 필요합니다. 먼저 광자 흡수에 의해 소진 영역에서 전자-홀 쌍이 생성됩니다. 이러한 추가적인 전자-홀 쌍은 충격 이온화를 통해 생성되며, 신속하게 소진 영역에서 제거되어 매우 짧은 통행 시간을 초래합니다.


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