Что такое фотодиод PIN?

Что такое фотодиод PIN-типа?

PIN-диод

Фотодиод PIN-типа — это вид фотодетектора, который может преобразовывать оптические сигналы в электрические. Эта технология была разработана в конце 1950-х годов. Диод состоит из трех различных областей.

Он включает p-область, внутреннюю область и n-область. P-область и n-область более сильно легированы по сравнению с обычными p-n диодами. Кроме того, внутренняя область шире, чем пространственная зарядовая область обычного p-n перехода.

Фотодиод PIN-типа работает при обратном напряжении, и когда применяется обратное напряжение, область пространственного заряда должна полностью покрывать внутреннюю область. Электронно-дырочные пары генерируются в области пространственного заряда за счет поглощения фотонов. Скорость переключения частотной характеристики фотодиода обратно пропорциональна времени жизни носителей заряда.

Скорость переключения можно улучшить за счет малого времени жизни меньшинства носителей заряда. В приложениях фотодетекторов, где важна скорость отклика, область обеднения должна быть расширена как можно больше, чтобы уменьшить время жизни меньшинства носителей заряда, тем самым увеличивая скорость переключения. Это можно достичь с помощью фотодиода PIN-типа, так как вставка внутренней области увеличивает ширину области пространственного заряда. Диаграмма обычного фотодиода PIN-типа приведена ниже.

Аварийный фотодиод (не путать с аварийным диодом) — это вид фотодетектора, который может преобразовывать сигналы в электрические сигналы. Первоначальные исследования в области разработки аварийного диода были проведены в основном в 1960-х годах. Конфигурация структуры аварийного фотодиода очень похожа на структуру фотодиода PIN-типа. Фотодиод PIN-типа состоит из трех областей:

• P-область,

• внутренняя область,

• n-область.

Разница заключается в том, что применяемое обратное напряжение очень велико, чтобы вызвать ударную ионизацию. Для кремния, как материала для полупроводников, диоду потребуется от 100 до 200 вольт. Сначала электронно-дырочные пары генерируются за счет поглощения фотонов в области обеднения. Эти дополнительные электронно-дырочные пары генерируются через ударную ионизацию и быстро выметаются из области обеднения, что приводит к очень коротким временам прохождения.