Maklumat

Fotodiod Avalanche

Fotodiod Avalanche

Fotodioda avalanche dapat digunakan dalam sejumlah aplikasi untuk memberikan kinerja yang dapat dicapai oleh jenis fotodioda lain.

Seperti namanya, fotodioda longsoran menggunakan proses longsoran untuk memberikan prestasi tambahan, walaupun proses longsor memang memiliki beberapa kekurangan.

Memandangkan kelebihan dan kekurangannya, fotodioda longsoran digunakan dalam sejumlah aplikasi khusus di mana ciri-cirinya memungkinkan mereka memberikan kepekaan tambahan yang mungkin diperlukan.

Asas fotodiod avalanche

Fotodioda longsoran mempunyai struktur yang serupa dengan fotodioda PN atau PIN. Struktur diod longsor yang serupa dengan fotodioda Schottky juga dapat digunakan tetapi penggunaan versi ini jauh lebih jarang berlaku.

Perbezaan utama photodiode longsor dengan bentuk photodiod lain adalah bahawa ia beroperasi dalam keadaan bias terbalik yang tinggi. Ini memungkinkan pendaraban longsoran lubang dan elektron yang dihasilkan oleh kesan foton / cahaya.

Semasa foton memasuki kawasan penipisan dan membuat pasangan elektron lubang, pembawa cas ini akan ditarik oleh medan elektrik yang sangat tinggi dari satu sama lain. Halaju mereka akan meningkat sehingga apabila mereka bertembung dengan kisi, mereka akan membuat pasangan elektron lubang lebih jauh dan prosesnya akan berulang.

Tindakan longsoran memungkinkan keuntungan diod meningkat berkali-kali, memberikan tahap kepekaan yang jauh lebih besar.

Keadaan litar fotodiod avalanche

Fotodiod avalanche memerlukan bias terbalik yang tinggi untuk pengoperasiannya. Untuk silikon, ini biasanya antara 100 dan 200 volt. Dengan tahap bias terbalik ini, mereka melihat kesan kenaikan semasa sekitar 100 sebagai akibat dari kesan longsoran.

Beberapa dioda yang menggunakan proses pembuatan khusus membolehkan voltan bias jauh lebih tinggi hingga 1500 volt. Oleh kerana didapati bahawa tahap kenaikan meningkat apabila voltan yang lebih tinggi diterapkan, keuntungan dari dioda longsor ini dapat meningkat hingga 1000. Ini dapat memberikan kelebihan yang jelas di mana kepekaan sangat penting, tetapi ini jelas dengan mengorbankan semua litar tambahan dan ciri keselamatan yang diperlukan untuk voltan yang sangat tinggi.

Kelebihan dan kekurangan fotodiod avalanche

Fotodiod avalanche mempunyai sejumlah kelebihan dan kekurangan. Ini dapat dipertimbangkan dalam pemilihan alat fotodetektor yang sesuai.

Kelebihan fotodiod avalanche

  • Tahap kepekaan yang tinggi akibat kenaikan longsoran

Kelemahan fotodiod Avalanche:

  • Voltan operasi yang jauh lebih tinggi mungkin diperlukan.
  • Fotodioda avalanche menghasilkan tahap kebisingan yang jauh lebih tinggi daripada fotodioda PN
  • Proses longsoran bermaksud bahawa outputnya tidak linear

Fotodioda longsoran tidak banyak digunakan seperti rakan PIN mereka. Mereka digunakan terutamanya di mana tahap keuntungan sangat penting, kerana voltan tinggi yang diperlukan, digabungkan dengan kebolehpercayaan yang lebih rendah bermakna ia sering kurang senang digunakan.

Tonton videonya: Avalanche Breakdown (Oktober 2020).