影响雪崩二极管响应速度的原因有哪些详解雪崩二极管应用

2022-01-28 13:49分类：电子元器件阅读：

文中主要是有关雪崩二极管的有关详细介绍，论述了危害雪崩二极管响应时间之剖析，并讲解了雪崩二极管的有关运用。

雪崩二极管

雪崩二极管是有着內部光电流增益值的半导体材料光电器件，又被称为固体光电倍增管。它运用光生自由电子在二极管耗尽层内的撞击水解效用而得到光电流的山崩增长。这类元器件具备中小型、灵巧、迅速等优势，适用以很弱光信号灯不亮的监测和接受，在光纤通信系统、激光测距和别的光电转换数据处理方法等操作系统中使用比较广泛。

优势

与真空泵光电倍增管对比，山崩光电二极管具备中小型、不用直流高压电源等优势，因此更适合具体运用；与一般的半导体材料光电二极管对比，山崩光电二极管具备精确度高、速度更快等优势，尤其当系统软件网络带宽较为大时，能使体系的检测特性得到大的改进。

危害雪崩二极管响应时间的缘故有什么

在原材料夹杂浓度值较低的PN结中，当PN结反方向工作电压提升时，空间电荷区中的静电场伴随着提高。那样，根据空间电荷区的电子器件和空穴，便会在电磁场功效下得到的动能扩大，在结晶中健身运动的电子器件和空穴将不断与结晶分子又产生撞击，当电子器件和氧空位的力量充足大时，根据这种的撞击的可让化学键中的电子器件激起产生自由电荷–空穴对。新形成的电子器件和空穴也向相对的方位健身运动，再次得到动能，又可根据撞击，再造成电子器件–空穴对，这就是自由电子的增长效用。当反方向工作电压扩大到某一标值后，自由电子的增长状况如同在陡峻的降雪山坡上产生山崩一样，自由电子提升得多而快，那样，反方向电流量猛增， PN结就产生雪崩击穿。运用该特性可制做高原反应压二极管。下面的图是雪崩击穿的平面图.

雪崩二极管是一种负阻元器件，特性是功率大，但噪音也非常大。关键噪音来自于山崩噪音，是因为山崩增长全过程中发生电子器件和空穴和无形状知觉所造成的，其类型和散弹噪音相近。山崩噪音是雪崩二极管震荡器的噪音远超其他震荡器的首要缘故。

自由电子在耗尽层中得到的山崩增益值越大，山崩增长过程中所需的时间段越长。因此，山崩增长全过程要遭受“增益值-网络带宽积”的限定。在高山崩增益值状况下，这类限定很有可能变成危害山崩光电二极管响应时间的首要要素之一。但在合适的增益值下，与别的危害光电二极管响应时间的要素对比，这类限定通常不了关键功效，因此山崩光电二极管依然能得到很高的响应时间。当代山崩光电二极管增益值-网络带宽积已达好几百吉赫。与一般的半导体材料光电二极管一样，山崩光电二极管的光谱仪灵巧范畴关键在于半导体器件的带隙。

制取山崩光电二极管的原料有硅、锗、氮化镓和磷化铟等Ⅲ-Ⅴ族化学物质以及三元、四元固溶体。依据产生耗尽层方式的不一样，山崩光电二极管有PN结型（同质性的或异质结构的PN结。在其中又有一般的PN结、PIN结及例如 N PπP 结等独特的构造）、金属材料半导体材料肖特基势垒型和金属材料-金属氧化物-半导体材料构造等。

详细说明雪崩二极管运用

每一个组件包含一个光电探测器（迅速光电二极管或山崩光电二极管）和一个互特性阻抗放大仪。同一封裝中兼具放大仪跟光探测仪，使其噪声更低，分布电容更小。

C30659 系列产品控制模块包含一个联接到低噪音互特性阻抗放大仪的APD。有4种型号规格应用硅晶体山崩光电二极管和2 种型号规格铟镓砷山崩光电二极管可挑选。50 MHz和200 MHz的规范频带宽度能够融入大范畴运用。另有二种C30659 型号规格的山崩光电二极管配备热电厂致冷（LLAM 系列产品），协助改进噪声或维持山崩光电二极管在一切工作温度下控温工作中，C30659 型号规格能够依据独特运用必须，挑选一种订制频带宽度或合适独特自然环境标准的订制商品。另有一种带光纤尾纤封裝14 插脚调心轴承直插入式软件，能够做到基本上100 %藕合高效率。C30950EH是能够取代C30659 的成本低型商品。放大仪用于相抵电压增益放大仪的输进电容器。C30919E 与C30950EH 应用同样设计方案构造，多了一个髙压温度补偿电源电路以维持控制模块在宽温度范围内的反应性参量。另二种HUV 控制模块可用作低頻功率放大运用，它覆盖了从紫外光到贴近红外感应的广谱性范畴。

运用范畴大约详细介绍

· 红外测距仪

· 共焦显微镜查验

· 视頻扫描仪成像仪

· 快速分析仪

· 随意空间通信

· 紫外光感测器

· 分布式系统温度感应器

特性和优势

· 超低噪音

· 快速

· 高互特性阻抗增益值

常见型号规格：C30659-900-R5BH，C30659-900-R8AH， C30659-1060-R8BH，C30659-1060-3AH 　　C30659-1550-R08BH，C30659-1550-R2AH， C30919E， C30950EH，LLAM-1550-R2A， LLAM-1060-R8BH 　　HUV-1100BGH，HUV-2000BH

穿透分两大类：电荷穿透和击穿，电荷穿透又分为隧道施工穿透和雪崩击穿。一般而言击穿电压超出6V为雪崩击穿，低于4V为隧道施工穿透，4V~6V二种都是有。隧道施工穿透又被称为齐纳穿透。二者在工作电压容许标准内是可逆性穿透，但超出一定水平时便会转化成击穿，造成二极管的永久性无效。

稳压管的加工工艺一般全是N NP 的橱柜台面加工工艺，无论是OJ或是GPP，其PN结是一个橱柜台面，减少泄露电流，对于400V的一般管和山崩管加工工艺不同点处，我觉得lz二极管分类搞混了，400V的一般管应当便是山崩管

山崩光电二极管(APD)(又被称为累崩光电二极管或奔溃光二极体)是一种半导体材料光探测器，其工作原理类似光电倍增管。在再加上一个较高的反方向偏置电压后（在光伏材料中一般为100-200 V），运用水解撞击（雪崩击穿）效用，可在APD中得到一个大概100的內部电流量增益值。一些硅APD选用了有别于传统式APD的夹杂等技术性，容许再加上高些的工作电压(>1500 V)而不至于穿透，进而可获取很大的增益值(>1000)。一般来说，反方向工作电压越高，增益值就越大。APD增长因素M的计算方法许多，一个常见的计算公式为?

?在其中L是电子器件的空间电荷区的长短，而是电子器件和氧空位的增长指数，该指数在于磁场强度、溫度、夹杂浓度值等要素。因为APD的增益值与反方向参考点和环境温度的关联非常大，因而需要对反方向偏置电压开展操纵，以维持增益值的平稳。山崩光电二极管的敏感度高过其他半导体材料光电二极管。为获取更多的增益值（105–106），一些APD能够工作中在反方向工作电压超过击穿电压的地区。这时，务必对APD的讯号电流量多方面限定并快速将其清为零，因此可选用各种各样积极或主动的电流量清零技术性。这类功率放大的工作方式称之为Geiger方式，它尤其适用对单独光量子的检验，只需暗计数率充足低。 APD关键用以激光测距机和远距离光纤通信系统，除此之外也逐渐被用以正电子断块拍摄和粒子物理等行业 [1]。APD列阵也已被商业化的。 APD的主要用途在于很多性能参数。关键的好多个性能参数为量子效率（表明APD消化吸收入射角子并造成初始自由电子的高效率）和总泄露电流（为暗电流、光电流与噪音之和）。暗电噪音包含串并联电路噪音，在其中串连噪音为霰弹噪音，它大概正比例于APD的电容器，而串联噪音则与APD的体暗电流和表层暗电流的起伏相关。除此之外，还存有用噪声系数F表明的超量噪音，它是随即的APD增长全过程中所原有的统计分析噪音。