文中主要是有关PIN山崩光电二极管的有关详细介绍，期待借助这篇文章能对你有一定的协助。

光电二极管

一般二极管在反方向电流功效时处在截至情况，只有穿过很弱的方向电流量，光电二极管在制定和制做时尽可能使PN结的范围相应很大，便于接受入射角。光电二极管是在反方向电流的作用下工作中的，沒有阳光照射时，反方向电流量极为很弱，叫暗电流；有阳光照射时，反方向电流量快速扩大到几十微安，称之为光电流。光的强度越大，反方向电流量也越大。光的变动造成光电二极管电流量转变，这就可以把光信号灯不亮转变成电子信号，变成 红外传感器件。

性能参数

1.最大反方向工作标准电压；

2.暗电流；

dark current 也称无证照电流量光耦合器的频率特性就是指在一定的发亮电流量IF下，感光管所加偏置电压VCE与输入输出电流量IC中间的关联，当IF=0时，发光二极管不发亮，这时的感光晶体三极管集电结輸出电流量称之为暗电流，一般不大。 除此之外在生理层面，就是指在无阳光照射时眼底黄斑视杆细胞的外段膜上面有非常总量的Na钙通道处在开启情况，故Na正离子进入到组织细胞内，产生一个从外段流入内段的电流量，称之为暗电流（dark current）。 暗电流就是指元器件在反偏压标准下,沒有入射角时造成的反方向直流电流.(它包含晶体材料表层缺点产生的漏电流和自由电子热扩散系数产生的本征暗电流.) 说白了暗电流指的是太阳能电池在无阳光照射时，从外工作电压的作用下P-N结内穿过的单边电流量。 光电倍增管在没有辐射功效下的阳极氧化輸出电流量称之为暗电流

3.光电流；

4.敏感度；

5.结电容；

6.正方向损耗；

7.回应度

回应度是光生电流量与造成该事情激光功率的比。工作中于导光方式时的典型性表述为A/W。回应度也常见量子效率表明，即光生自由电子与造成事情光量子的比。

8.噪音等效电路输出功率

噪音等效电路输出功率（NEP）等效于1赫兹网络带宽内方均根噪音电流量需要的最少键入辐射强度，是光电二极管最少可检测的输入功率。

9.相频特性特点

光电二极管的频率特点回应关键由3个要素决策：

a.光生自由电子在耗尽层周边的蔓延時间；

b.光生自由电子在耗尽层内的飘移時间；

c.负载电阻与串联电容器所确定的电源电路稳态值。

光电二极管与光电倍增管对比，具备电流量线形优良、低成本、体型小、重量较轻、使用寿命长、量子效率高（典型值为80%）及不用高电压等优势，且頻率动画特效好，适合于迅速改变的光信号灯不亮检测。不够是总面积小、无內部增益值（山崩放电管的增益值可以达到100~1000，光电倍增管的增益值则可以达到100000000）、敏感度较低（仅有尤其设计方案后才能够开展光量子记数）及其相对应時间慢，且技术标准很高。

光电二极管和一般的半导体材料二极管类似，能够 曝露（检测真空泵紫外线）或用对话框封裝或由光纤线联接来光感应。

光电二极管的检验方式

①电阻器测量方法

用数字万用表1k挡。光电二极管正方向电阻器约10MΩ上下。在无阳光照射状况下，反方向电阻器为∞时，这管道是好的(反方向电阻器并不是∞时表明泄露电流大)；有阳光照射时，反方向电阻器随光照度提升而减少，电阻值可实现几kΩ或1kΩ下列，则管道是好的；若反方向电阻器全是∞或者是为零，则管道是坏的。

②工作电压测量方法

用数字万用表1V档。用红直流电流表接光电二极管“ ”极，黑电笔接“—”极，在阳光照射下，其工作电压与光照度成占比，一般可以达到0．2—0．4V。

③短路容量测量方法

用数字万用表50μA档。用红直流电流表接光电二极管“ ”极，黑电笔接“—”极，在日光灯下(不能用日日光灯)，伴随着阳光照射提高，其电流量提升是好的，短路容量可以达到数十至百余μA。

在具体工作上，有时候必须差别是红外线发光二极管，或是红外线光电二极管(或是是光学三极管)。其办法是：若管道全是全透明环氧树脂封裝，则还可以从芯管安裝外界差别。红外线发光二极管芯管下有一个浅盘，而光电二极管和光学三极管则沒有；若管子尺寸过小或灰黑色环氧树脂封裝的，则可以用数字万用表(置1k挡) 来测定电阻器。拿手捏紧管道(不许管道受阳光照射)，正方向电阻器为20-40kΩ，而反方向电阻器超过200kΩ的是红外线发光二极管；正反面向电阻器都贴近∞的是光学三极管；正方向电阻器在10k上下，反方向电阻器贴近∞的是光电二极管。

PIN山崩光电二极管模型

光电探测器是光纤通信系统和光学探测器中光信号灯不亮变换的重要元器件,是光学集成电路芯片(OEIC)接收器的关键构成部分.伴随着集成电路芯片辅助设计设计方案技术性的发展趋势,根据创建PIN山崩光电二极管(APD)的数学分析模型,并利用软件对其特点开展剖析和科学研究变成 OEIC设计方案中的关键构成部分.现阶段PIN-APD的等

效电源电路实体模型,一般在PSPICE中仿真模拟完成[1,2,4-7]

.这类办法能不错的开展直流电、沟通交流、暂态剖析.但没法追踪体现PIN-APD工作中环节中自由电子和光量子的转变,与此同时模型全过程中一些虚似元器件的存有和测算使实体模型特点发生偏差.文中根据求得反偏PIN构造中各个区产能过剩自由电子速率方程,创建数学分析模型,并模型拟合主要参数和元器件开展了调整 ,在Matlab中完成了数值模拟.仿真模拟結果和具体检测結果符合不错

1?PIN-APD数学分析模型

为剖析便捷，选用图1所显示的一维构造

考虑到光由N区出射.并假定:①:I区彻底耗光,即N,P区耗尽层拓展相对性于I区的总宽可忽视;②:I区静电场匀称,N,P区静电场为零.

要仿真模拟PIN-APD的光学特点,必须科学研究各个区自由电子在静电场及键入光的作用下的转变及健身运动状况.设成反偏PIN构造,则各个区产能过剩自由电子健身运动状况测算以下:1.1?N区空穴蔓延电流量

依据飘移-蔓延基础理论,N区中的少子主要是蔓延健身运动,相对应的稳定连续性方程为[8]:

与此同时针对反偏的PIN构造,N区产能过剩自由电子速率方程为

暗电流特点和冲激响应特点仿真模拟主要参数

依据表(1)中的主要参数,由公式计算(18),在Matlab中

程序编写,测算,并制作波形.

图(2)为PIN-APD管的暗电流特点.在预估暗电流时,因为当反偏压较高时,隧穿电流量起关键功效,因此 式(19)中的λ取1.图上,虚线为仿真模拟結果,"*"为参考文献报导的研究結果.从图上由此可见该元件的击穿电压为80.5V.

图(3)为冲激响应特点,键入讯号为Gauss形单脉冲,单脉冲FWHM为10ps,最高值输出功率为1mW,偏压

为50V,取样电阻为50Ψ,光由P区出射.图上,虚线为仿真模拟結果,"*"为参考文献报导的研究結果.

由图由此可见,实体模型的数值与试验数据信息基本一致.

文中对于PIN山崩光电二极管构造的独特性,以自由电子速率方程为基本,根据合理的假定和线性拟合,

把工作中环节中的光、电子器件量以及转换全过程彻底用数

学实体模型描述.在Matlab中对该模式做好了测算、仿真模拟,其效果与试验信息符合不错.说明该实体模型能比较好地反映元器件的特点和预测分析元器件的特性.该模式可用作直流电、沟通交流、暂态等剖析.并具备一定的实用性,能够 与其他OEIC元器件插口应用。

总结

有关PIN山崩光电二极管模型的有关讲解就到这了，若有存在的不足热烈欢迎纠正。

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