雪崩二極管的結(jié)構(gòu)可分為兩大類:單漂移區(qū)雪崩二極管和雙漂移區(qū)雪崩二極管。單漂移區(qū)雪崩二極管的結(jié)構(gòu)有PN、 PIN、 P NN (或N PP )、P NIN (或N PIP )、MNN 。其中P NN 結(jié)構(gòu)工藝簡單,在適中的電流密度下能獲得較大的負阻,且頻帶較寬,因此在工業(yè)中應(yīng)用較多。雙漂移區(qū)雪崩二極管是 1970 年以后出現(xiàn)的,其結(jié)構(gòu)為P PNN ,實質(zhì)上相當于兩個互補單漂移區(qū)雪崩二極管的串聯(lián),從而有效地利用了電子和空穴漂移空間,因此輸出功率和效率均較高。制造雪崩二極管的材料主要是硅和砷化鎵。雪崩二極管具有功率大、效率高等優(yōu)點。它是固體微波源,特別是毫米波發(fā)射源的主要功率器件,泛地使用于雷達、通信、遙控、遙測、儀器儀表中。其主要缺點是噪聲較大。成都交流光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。廣州濱松光電模塊
光電二極管可以在兩種非常不同的模式下工作。光伏模式:像太陽能電池一樣,被照亮的光電二極管產(chǎn)生一個可以測量的電壓。然而,該電壓對光功率的依賴性是非線性,而且動態(tài)范圍相當小。另外,也沒有達到速度。光導(dǎo)模式:在這里,對二極管施加反向電壓(即在沒有入射光線的情況下二極管不導(dǎo)電的方向施加電壓),并測量由此產(chǎn)生的光電流。該反向偏置模式的簡單解決方案是基于一個電壓源和一個負載電阻。光電流對光功率的依賴性在光功率的六個或更多數(shù)量級上可以是非常線性的,例如,對于活性面積為幾平方毫米的硅p-i-n光電二極管來說,其范圍從幾納瓦到幾十毫瓦。反向電壓的大小對光電流幾乎沒有影響,而對暗電流(通常很?。ㄔ跊]有光的情況下獲得)有一些影響。較高的反向電壓往往會使反應(yīng)更快,但也會增加器件的加熱,這對高光電流來說是個問題。西安IV光電工程成都低速光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
光電二極管的速度(帶寬)通常受到電氣參數(shù)(電容和外部電阻)或內(nèi)部效應(yīng)的限制,如耗竭區(qū)的載流子傳輸時間。(在某些情況下,耗盡區(qū)外產(chǎn)生的載流子的相對緩慢的擴散限制了帶寬)。幾十千兆赫的帶寬通常是通過小的有源區(qū)(直徑遠低于1毫米)和小的吸收體積實現(xiàn)的。這種小面積的有源器件仍然是實用的,特別是對于光纖耦合器件,但它們將可實現(xiàn)的光電流限制在1毫安或更少,對應(yīng)的光功率為≈2毫瓦或更少。更高的光電流實際上對抑制射出噪聲和熱噪聲是可取的。(更高的光電流在值上會增加射出噪聲,但相對于信號來說會減少它)。較大的有源區(qū)(直徑可達1厘米)允許處理較大的光束和更高的光電流,但代價是速度較低。高帶寬(幾十千兆赫)和高光電流(幾十毫安培)的組合是在速度匹配的光電探測器中實現(xiàn)的,它包含幾個小面積的光電探測器,它們與光波導(dǎo)弱耦合并將其光電流輸送到一個共同的射頻波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中。
光電二極管的應(yīng)用光通信:光電二極管是光通信中的器件之一。在光通信系統(tǒng)中,光電二極管可以將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,實現(xiàn)光信號的檢測和放大,從而實現(xiàn)光通信的數(shù)據(jù)傳輸。光電子學(xué):光電二極管也廣泛應(yīng)用于光電子學(xué)領(lǐng)域。例如光電倍增管、光電二極管陣列等,可以用于光譜分析、激光測距、光學(xué)成像等領(lǐng)域。光電檢測:光電二極管也可以用于光電檢測領(lǐng)域。例如氣體檢測、光電傳感器等,可以通過光電二極管對光線進行檢測和測量,實現(xiàn)對目標物質(zhì)的識別和測量。照明:光電二極管還可以應(yīng)用于照明領(lǐng)域。例如太陽能電池板、LED燈等,可以通過光電二極管將光能轉(zhuǎn)化為電能或者光源。從以上了解到,光電二極管具有高靈敏度、高速度、低噪聲等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于光通信、光電子學(xué)、光譜分析等領(lǐng)域。成都跨阻光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。
發(fā)光二極管的部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個過渡層,稱為PN結(jié)。在些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子和多數(shù)載流子以光的形式釋放多余的能量,從而直接將電能轉(zhuǎn)化為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,因此不發(fā)光。當它處于正工作狀態(tài)(即兩端加正電壓),電流從陽極流向陰極時,半導(dǎo)體發(fā)出從紫外線到其他不同顏色的光,光的強度與電流有關(guān)。發(fā)光二極管與光電二極管的區(qū)別普通二極管在反向電壓作用下處于截止狀態(tài),只能流過微弱的反向電流。光電二極管在設(shè)計和生產(chǎn)過程中應(yīng)盡量使PN結(jié)面積相對較大,以便接收收入射光。光電二極管在反向電壓下工作。當沒有光時,反向電流非常微弱,稱為暗電流;當有光時,反向電流迅速增加到幾十個微安,稱為光電流。光的強度越大,反向電流就越大。光的變化會導(dǎo)致光電二極管的電流變化,從而將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,成為光電傳感器。重慶交流光電生產(chǎn)廠家推薦成都意科科技有限責(zé)任公司。廣州濱松光電模塊
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雪崩光電二極管操作可以完全在耗盡模式下完成。但是,除了線性雪崩模式之外,它們還可以在蓋革模式下工作。在這種工作模式下,光電二極管可以在上述擊穿電壓下工作。目前正在推出另一種模式,即“亞蓋革模式”。在光纖通信 (OFC) 系統(tǒng)中,雪崩光電二極管通常用于弱信號的識別,但電路需要進行足夠的優(yōu)化以實現(xiàn)高信噪比 (S/N)。這里,SNR 是為了獲得完美的信噪比,量子效率應(yīng)該很高,因為這個值幾乎是最大值,所以大部分信號都被注意到了。雪崩光電二極管是高度靈敏、基于高速的二極管,它通過施加反向電壓來工作的內(nèi)部增益方法。與 PIN 型光電二極管相比,這些二極管測量低范圍光,因此用于需要高靈敏度不同的應(yīng)用中,如光距離測量和遠距離光通信。廣州濱松光電模塊