Що таке PIN-фотодіод?

Що таке фотодіод PIN?

Діод PIN

Фотодіод PIN — це вид фотодетектора, який може перетворювати оптичні сигнали на електричні. Ця технологія була розроблена в кінці 1950-х років. Діод складається з трьох відмінних областей.

Він включає p-областю, внутрішню область та n-областю. P-область і n-область є більш сильно леговані порівняно з тими, що знаходяться в стандартних p-n діодах. Крім того, внутрішня область ширша за просторову зарядну область звичайного pn-перехідного контакту.

Фотодіод PIN працює при застосуванні оберненого напруги, і коли застосовується обернена напруга, просторова зарядна область повинна повністю охоплювати внутрішню область. Електронно-дыркові пари генеруються в просторовій зарядній області через поглинання фотонів. Швидкість переключення частотної характеристики фотодіода зворотньо пропорційна його часу життя носіїв.

Швидкість переключення можна підвищити за допомогою невеликого часу життя меншості носіїв. У застосунках фотодетекторів, де швидкість відгуку є ключовою, область деплеції повинна бути максимально розширена, щоб зменшити час життя меншості носіїв, а отже, збільшити швидкість переключення. Цього можна досягти за допомогою фотодіоду PIN, оскільки вставка внутрішньої області робить ширшу просторову зарядну область. Нижче наведено діаграму звичайного фотодіоду PIN.

Аваланшевий фотодіод (не плутати з аваланшевим діодом) — це вид фотодетектора, який може перетворювати сигнали на електричні. Передові дослідження у розробці аваланшевого діода проводилися в основному в 1960-х роках. Структурна конфігурація аваланшевого фотодіода дуже схожа на структуру фотодіоду PIN. Фотодіод PIN складається з трьох областей:

• P-область,

• внутрішня область,

• n-область.

Різниця полягає в тому, що застосована обернена напруга дуже велика, щоб спричинити ударне іонізацію. Для кремнію як матеріалу SC діоду потрібно між 100 і 200 вольт. Спочатку електронно-дыркові пари генеруються через поглинання фотонів в області деплеції. Ці додаткові електронно-дыркові пари генеруються через ударну іонізацію і швидко виводяться з області деплеції, що призводить до дуже коротких часов переходу.