本文首要是关于雪崩二极管的相关介绍，论述了影响雪崩二极管呼应速度之剖析，并详解了雪崩二极管的相关运用。
雪崩二极管
雪崩二极管是具有内部光电流增益的半导体光电子器材，又称固态光电倍增管。它运用光生载流子在二极管耗尽层内的磕碰电离效应而取得光电流的雪崩倍增。这种器材具有小型、活络、快速等长处，适用于以微弱光信号的勘探和接纳，在光纤通信、激光测距和其他光电转化数据处理等体系中运用较广。
长处
与真空光电倍增管比较，雪崩光电二极管具有小型、不需求高压电源等长处，因此更适于实践运用；与一般的半导体光电二极管比较，雪崩光电二极管具有活络度高、速度快等长处，特别当体系带宽比较大时，能使体系的勘探功能取得大的改进。
影响雪崩二极管呼应速度的原因有哪些
在资料掺杂浓度较低的PN结中，当PN结反向电压添加时，空间电荷区中的电场跟着增强。这样，经过空间电荷区的电子和空穴，就会在电场效果下取得的能量增大，在晶体中运动的电子和空穴将不断地与晶体原子又发作磕碰，当电子和空穴的能量足够大时，经过这样的磕碰的可使共价键中的电子激起构成自在电子–空穴对。新发作的电子和空穴也向相反的方向运动，从头取得能量，又可经过磕碰，再发作电子–空穴对，这便是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后，载流子的倍增状况就像在陡峻的积雪山坡上发作雪崩相同，载流子添加得多而快，这样，反向电流剧增， PN结就发作雪崩击穿。运用该特色可制造高反压二极管。下图是雪崩击穿的示意图.
雪崩二极管是一种负阻器材，特色是输出功率大，但噪声也很大。首要噪声来自于雪崩噪声，是由于雪崩倍增进程中发作电子和空穴和无规则性所引起的，其性质和散弹噪声相似。雪崩噪声是雪崩二极管振荡器的噪声远高于其它振荡器的首要原因。
载流子在耗尽层中取得的雪崩增益越大，雪崩倍增进程所需的时刻越长。因此，雪崩倍增进程要遭到“增益-带宽积”的约束。在高雪崩增益状况下，这种约束或许成为影响雪崩光电二极管呼应速度的首要要素之一。但在适中的增益下，与其他影响光电二极管呼应速度的要素比较，这种约束往往不起首要效果，因此雪崩光电二极管依然能取得很高的呼应速度。现代雪崩光电二极管增益-带宽积已达几百吉赫。与一般的半导体光电二极管相同，雪崩光电二极管的光谱活络规模首要取决于半导体资料的禁带宽度。
制备雪崩光电二极管的资料有硅、锗、砷化镓和磷化铟等Ⅲ-Ⅴ族化合物及其三元、四元固熔体。依据构成耗尽层办法的不同，雪崩光电二极管有PN结型（同质的或异质结构的PN结。其间又有一般的PN结、PIN结及比如 N+PπP+结等特别的结构）、金属半导体肖特基势垒型和金属-氧化物-半导体结构等。
详解雪崩二极管运用
每个模块包含一个光电勘探器（快速光电二极管或雪崩光电二极管）和一个互阻抗放大器。同一封装中兼备放大器和光勘探器，使其环境噪声更低，寄生电容更小。
C30659 系列模块包含一个连接到低噪声互阻抗放大器的APD。有4种类型运用硅晶体雪崩光电二极管和2 种类型铟镓砷雪崩光电二极管可挑选。50 兆赫和200 兆赫的规范频带宽度能够习惯大规模运用。还有两种C30659 类型的雪崩光电二极管装备热电制冷（LLAM 系列），协助改进噪音或坚持雪崩光电二极管在任何环境温度下恒温作业，C30659 类型能够依据特别运用需求，挑选一种定制频带宽度或合适特别环境要求的定制产品。还有一种带尾纤封装14 插脚双列直插式插件，能够到达简直100 %耦合功率。C30950EH是能够代替C30659 的低成本型产品。放大器用来抵消电压增益放大器的输入电容。C30919E 与C30950EH 运用相同规划结构，多了一个高压温度补偿电路以坚持模块在宽温度规模内的呼应性常数。另两种HUV 模块可用于低频高增益运用，它涵盖了从紫外线到挨近红外线的广谱规模。
运用规模大约介绍
· 激光测距仪
· 共焦显微镜查看
· 视频扫描成像仪
· 高速剖析仪器
· 自在空间通信
· 紫外线传感
· 分布式温度传感器
特色和长处
· 超低噪声
· 高速
· 高互阻抗增益
常用类型：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
击穿分两类：电性击穿和热击穿，电性击穿又分红地道击穿和雪崩击穿。一般来说击穿电压超越6V为雪崩击穿，小于4V为地道击穿，4V~6V两种都有。地道击穿又称齐纳击穿。两者在电压答应规模内是可逆击穿，但超越必定程度时就会转化成热击穿，引起二极管的永久失效。
整流管的工艺一般都是N+NP+的台面工艺，不管是OJ仍是GPP，其PN结是一个台面，下降漏电流，至于400V的一般管和雪崩管工艺异同处，我以为lz二极管分类混杂了，400V的一般管应该便是雪崩管
雪崩光电二极管(APD)(又称累崩光电二极管或溃散光二极体)是一种半导体光检测器，其原理相似于光电倍增管。在加上一个较高的反向偏置电压后（在硅资料中一般为100-200 V），运用电离磕碰（雪崩击穿）效应，可在APD中取得一个大约100的内部电流增益。某些硅APD采用了不同于传统APD的掺杂等技能，答应加上更高的电压(>1500 V)而不致击穿，然后可取得更大的增益(>1000)。一般来说，反向电压越高，增益就越大。APD倍增因子M的核算公式许多，一个常用的公式为
其间L是电子的空间电荷区的长度，而
是电子和空穴的倍增系数，该系数取决于场强、温度、掺杂浓度等要素。由于APD的增益与反向偏置和温度的联系很大，因此有必要对反向偏置电压进行操控，以坚持增益的安稳。雪崩光电二极管的活络度高于其它半导体光电二极管。为取得更高的增益（105–106），某些APD能够作业在反向电压超出击穿电压的区域。此刻，有必要对APD的信号电流加以约束并敏捷将其清为零，为此可采用各种自动或被迫的电流清零技能。这种高增益的作业方法称为Geiger方法，它特别适用于对单个光子的检测，只需暗计数率足够低。 APD首要用于激光测距机和长距离光纤通信，此外也开端被用于正电子断层拍摄和粒子物理等范畴 [1]。APD阵列也已被商业化。 APD的用处取决于许多功能指标。首要的几个功能指标为量子功率（表明APD吸收入射光子并发作原始载流子的功率）和总漏电流（为暗电流、光电流与噪声之和）。暗电噪声包含串联和并联噪声，其间串联噪声为霰弹噪声，它大致正比于APD的电容，而并联噪声则与APD的体暗电流和外表暗电流的动摇有关。此外，还存在用噪声系数F表明的超量噪声，它是随机的APD倍增进程中所固有的核算噪声。
论上，在倍增区中可采用任何半导体资料：
硅资料适用于对可见光和近红外线的检测，且具有较低的倍增噪声（超量噪声）。
锗(Ge)资料可检测波长不超越1.7µm的红外线，但倍增噪声较大。
InGaAs资料可检测波长超越1.6µm的红外线，且倍增噪声低于锗资料。它一般用作异构(heterostructure)二极管的倍增区。该资料适用于高速光纤通信，商用产品的速度已到达10Gbit/s或更高。
氮化镓二极管可用于紫外线的检测。
H***Te二极管可检测红外线，波长最高可达14µm，但需求冷却以下降暗电流。运用该二极管可取得十分低的超量噪声。 [修改] 超量噪声 如前所述，超量噪声是由倍增进程发作的噪声，它与倍增进程的增益M有关，记作F(M)，一般可用下式核算：
其间
为空穴与电子的磕碰电离率之比，在电子倍增器材中界说为空穴磕碰电离率除以电子磕碰电离率的比值。一般期望两个磕碰电离率的不同尽或许大，以减小F(M)，由于F(M)是决议最高能量分辨率等功能指标的首要要素之一。
结语
关于雪崩二极管的相关介绍就到这了，期望经过本文能让你对雪崩二极管有更深的了解，如有不足之处欢纠正。
