ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА

Фотодиоды с р-/-л-структурой

Расширение частотного диапазона фотодиода (IV) без снижения его чувствительности воз­можно в /?-/-и-структурах (рис. 6.7).

В р-і-п структуре /-область заключена между двумя областями противоположного ти­па электропроводимости и имеет удельное сопротивление в (10 6_____________________________________________ I О7) раз больше, чем со­

Противление легированных областей п- и /»-типов. При достаточно больших обратных на­пряжениях сильное и почти однородное электрическое поле напряженностью Е распростра­няется на всю /'-область.

Ф

И/

-о о - + -

Рис. 6.8. Энергетическая диаграмма фотодиода с р-/-п-структурой

подпись: 
рис. 6.8. энергетическая диаграмма фотодиода с р-/-п-структурой
Рис. 6.7. Фотодиод с р-і-п структурой

Поскольку эта область может быть сде­лана достаточно широкой, такая структура создает основу для получения быстродейст­вующего и чувствительного приемника. Дырки и электроны, появившиеся в /'-облас­ти за счет поглощения излучения, быстро разделяются электрическим полем. Энерге­тическая диаграмма р-1-п-диода при обрат­ном смещении представлена на рис. 6.8. Око­ло 90% излучения поглощается непосредст­венно в /'-области.

Повышение быстродействия обусловлено тем, что процесс диффузии через базу, харак­терный для обычной структуры, в р-г-п- структуре заменяется дрейфом носителей через /-область в сильном электрическом поле (рис. 6.9).

Время дрейфа дырок /д , через /-область шириной И составляет

/др = Ыр = И/(црЕ), (6.29)

Где Е — напряженность электрического поля в /-области; цр — подвижность дырок; ур = хрЕ— скорость дрейфа дырок в электрическом поле.

При напряженности электрического поля примерно 2-106 В/м достигается максимальная скорость дрейфа носителей V = (6.. .8)-104 м/с.

П[С аАві

РЧСаАІАв)

В этом случае при И = 10 см по - 9 ,п19)с. Диапазон

Лучим /др«(Ю...10

Частот для этого диода А/"« 10 Гц. Это быстродействующие кремневые фото­диоды.

Отношение времени дрейфа /др но­сителей через /-область в фотодиоде с р-г-л-структурой к времени диффузии /Д„Ф через базу в р - «-фотодиоде можно представить в виде

_ 2Фт И21(2 О ) С/,

Обр

М<ЦРЕ) И2 /(20 )

Диф

Фотодиоды с р-/-л-структурой Фотодиоды с р-/-л-структурой

П*(СаАэ)

 

Фотодиоды с р-/-л-структурой

(6.30)

 

Фотодиоды с р-/-л-структурой

Где фт — тепловой потенциал; Ор — ко­эффициент диффузии дырок.

Так как Ор/хг = кТ, Ц = фт, следова­тельно, уже, начиная с С/обр = 0,1 -0,2 В фотодиоды с р-/-«-структурой имеют преимущество в быстродействии.

Таким образом, фотодиоды с/?-/-«- структурой (табл. 6.1) имеют следую­щие основные достоинства:

- сочетание высокой чувствитель­ности (на длине волны X« 0,9 мкм практически достигнут тео­ретический предел чувствитель-

 

Рис. 6.9. Фотодиод с гетероструктурой: £л, — ширина запрещенной зоны первого

И второго полупроводников; £„ — энергия дна зоны проводимости; Е, — энергия потолка валентной зоны; Е® — уровень Ферми

 

Фотодиоды с р-/-л-структурой

Ности » 0,7 А/Вт) и высокого быстродействия;

- возможность обеспечения высокой чувствительности в длинноволновой области спек­тра при увеличении ширины /-области;

- малая барьерная емкость;

- малые рабочие напряжения в фотодиодном режиме, что обеспечивает электрическую совместимость/»-/-«-фотодиодов с интегральными микросхемами.

К недостаткам /»-/-«-структуры следует отнести требование высокой чистоты /-базы и плохую технологическую совместимость с тонкими легированными слоями интегральных

Схем.

Таблица 6.1. Параметры отечественных фотодиодов с р-/-л-структурой

Наименование

X, мкм

1т, НА

5, А/Вт

Т6, НС

Сф, пФ

£/Р.«,в

1

ФД-252

0,85

10

0,35

5

5

24

2

ФД252-01А

0,85

10

0,35

2

2

24

3

ФД252-01Б0

0,85

10

0,35

10

10

5

4

ФД324

0,85

5

0,4

10

10

5

Продолжение табл. 6.1

Наименование

К, мкм

1т, «А

5, А/Вт

Тб, НС

С'ф, пФ

*и, в

5

ФД500

0,83

1

0,7

5

25

-

6

ФД40А

1,3

10

0,7

-

0,3

-

7

ФД70А

1,3

10

0,7

-

0,7

-

8

ФД250А

1,3

20

0,7

-

6

-

9

ФД500А

1,3

30

0,7

-

35

-

Ю

ФД40Б

1,55

10

0,8

-

0,3

-

11

ФД70А

1,55

10

0,8

-

0,7

-

12

ФД25-Б

1,55

20

0,8

6

-

13

ФД500Б

1,55

30

0,8

0,04

35

-

14

ФДМ-40

1,55

20

0,8

0,075

-

-

15

ФДМ-70

1,55

20

0,8

-

-

-

16

ФДМ-70А

1,3

10

0,5... 0,6

-

1,2

-

17

ФДМ-70Б

1,55

10

0,5...0,6

-

1,2

-

ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА

Приобретаем- купить осциллограф, тепловизоры, источники питания

Тепловизионные камеры. Тепловизоры testo - полупроводниковые приборы, наделённые возможностью наблюдать тепловое либо световое излучение. Тепловизор flir на собственном мониторе изображает оранжевыми, красными и желтыми цветами объекты, источающие тепло, но прохладные …

Условные обозначения

А, Механический эквивалент света К Постоянная Больцмана В Сииий свет К, Коэффициент передачи по току С Скорость света в свободном простран­ Ку Коэффициент световой эффективности Стве Коэффициент усиления лазера Ся …

Список Сокращений

А Номинальная числовая апертура Мэв Монохроматическая АВС Активный волоконный световод Электромагнитная волна АИМ Амплитудно-импульсная Нжк Нематические жидкие кристаллы Модуляция Ов Оптическое волокно АПП Абсолютный показатель ОЗУ Оперативное запоминающее Преломления Устройство …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.