與光電二極管(PD)類似,雪崩光電二極管(APD)同樣是利用光電效應來對光信號進行探測。不同的是,雪崩光電二極管(APD)相比光電二極管(PD)具有更高的增益,能夠探測更微弱的光信號。
一,雪崩光電二極管(APD)按擊穿電壓分級
以S12023-02、S12023-05、S12023-10、S12023-10A、S12051、S12086 和 S3884為例,它們都是包含了近紅外波段的APD,具備低偏壓操作能力,可作為標準產品提供,分為 80 至 120 V、120 至 160 V 和 160 至 200 V 三個等級。
二,不同類型的雪崩光電二極管(APD)具有不同的工作溫度下限
以近紅外硅雪崩光電二極管(硅APD)為例,分別來看低偏壓操作型和低溫度系數型。雖然低偏壓操作型和低溫度系數型都采用相同的封裝,但是,因為低偏壓操作型具有較大的溫度系數,因此其結電容在低溫下變大,導致響應速度下降,因此工作溫度的下限被指定為 -20°C。
三,如何在溫度變化時保持增益率恒定
溫度會影響雪崩光電二極管(APD)的增益率,對于一些不帶制冷的APD,如何在溫度變化時,保持恒定的增益率呢?
常用的方法是監測 PN 連接處的正向電壓或使用熱敏電阻來檢測溫度波動,然后將反饋應用于 APD 偏壓以保持增益率恒定。另一種方法是以恒定電流驅動 APD,并使偏壓根據溫度波動自動調節。
四,雪崩光電二極管(APD)與光電倍增管(PMT)的區別
雪崩光電二極管(APD)與光電倍增管(PMT)都具有增益率,都可用于微弱光的探測,它們的區別是什么呢?
首先從材料上來看,雪崩光電二極管(APD)屬于半導體器件,相對PMT來說,具有更高的量子效率。另外,APD具有更小的尺寸,更寬的動態范圍,且不受磁場的影響。但是,APD也有自身的缺點,那就是倍增系數相對較低,噪聲更大。因此,光電倍增管(PMT)更適合用于極低光量的探測。
五,雪崩光電二極管(APD)與PIN光電二極管的區別
PIN光電二極管(如S1223-01)的探測限由負載電阻熱噪聲和放大噪聲決定。APD 具有內部增益效應,可將信號倍增至高于熱噪聲的水平,從而實現相對更高的響應速度和更低噪聲的光探測。
六,雪崩光電二極管(APD)的探測極限
關于雪崩光電二極管(APD)的探測極限,或者說APD最低能夠探測到多弱的光,每款APD的產品文檔中有一個參數用于描述這個問題,就是NEP(噪聲等效功率)。
以近紅外 APD S2381為例,在低偏壓操作上,S2381典型的 NEP(噪聲等效功率)約為 5×10-16 W/Hz1/2。
七,雪崩光電二極管(APD)可做到多大的感光面
要制造大感光面的硅 APD,需要相應的工藝技術以使整個感光面的增益率均勻。目前可提供高達 10 × 10 mm 感受光面 (S8664-1010)。
以上就是雪崩光電二極管(APD)的常見問題匯總與解答,如有其他問題,可直接聯系頂點光電子在線客服。
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