光电探测器芯片概要.ppt

光电探测器、光电探测器的基本原理和光纤通信用光电二极管的一般分类；铟镓砷磷光电二极管的原理、工艺及相关参数；APD光电二极管及相关参数概述；光电探测器的基本原理和一般分类；电磁波；光电探测器的基本原理和一般分类；光电效应：当光束投射到固体表面时，光子进入物体，如与电子的直接相互作用(吸收、动量转移等)。)，引起电子状态的改变，而固体的电学性质也相应地改变。这种现象统称为固体的光电效应。光电效应分类：光电导效应、光伏效应.光电探测器的基本原理和一般分类光电导效应：半导体材料吸收光辐射产生载流子(光生载流子)从而改变半导体导电性的现象。光伏效应：在具有PN结的半导体材料中，外部光入射后产生的载流子在P区和N区聚集产生电势。1、光电探测器的基本原理和一般分类，1、常用光电探测器分类：紫外探测器(200 400 nm)按可探测波长范围：氮化镓、金刚石薄膜、碳化硅、氧化锌、二氧化钛可见光探测器(400 780 nm) :硅镉探测器、CdSe、碲化镉近红外探测器(0.76 3 um)中红外探测器(3 30 um):铟镓砷、砷镓、PbSe、锑化铟、碲镉汞、硫化铅远红外光探测器(30 1000 um)“热探测器”许多检测器的检测范围相互重叠，因此可以实现更大波长范围的光检测。*请注意，根据所采用的分类方法，红外光略有不同。根据工作原理，光电导探测器/光电探测器3分为：体材料，PN结。个人识别码。残疾人、男男性行为者等。根据光电探测器的结构、基本原理和一般分类，光纤通信用光电探测器，光纤通信波长范围：1:塑料光纤(POF)通信波长范围：0.4-0.8 m，2:玻璃光纤通信波长范围：0.7-1.65 m SMF(OECL波段1260-1675nm)O初始波段：1260-1360E扩展波段：1360-1460S短波段：1460-1530C常规分类：1)吸收材料：硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅锗硅第三族-第五族半导体材料的特性。晶格结构：闪锌矿晶格结构，3个能带：电导；价。带隙固体是由离散原子凝聚而成的。因此，固体中的电状态不同于原子中的电子状态，但两者的电子状态之间一定有联系。当每个原子被隔离时，电子具有相同的能级结构。如果把这些孤立的原子看作一个系统，那么每个电子能级都是简并的。如果这些原子靠得更近。他们之间的互动将得到加强。首先，最外面的波函数重叠，然后内原子和外原子之间的相互作用将退化到对应于孤立原子的电子能级。事实证明，几个具有相同能量值的能级会分裂成几个具有不同能量值的能级。原始距离越小，电子波函数重叠越多，分裂能级之间的能隙越大。如果n个相同的原子聚合成一个固体，对应于一个孤立原子的每个能级将分裂成n个能级。由于原子序数n非常大，分裂能级将非常密集。它们形成具有能量值的准连续能带，称为允许带。不同原子能级形成的允许带之间的间隔是禁带。当光电吸收a: HV=eg时，电子将从价带跃迁到导带，形成电子-空穴对。在850纳米时，高压=0.5安培/瓦，在无光照射的暗电流(内径-容积关系)下，外加偏压下的局部放电电流。暗电流主要分为扩散电流、复合电流的产生、隧穿电流、表面漏电流6.2.1扩散电流Idiff:非耗尽区P区和耗尽区周围N区的少数载流子扩散到耗尽区形成的电流。扩散电流密度Jdiff:Js:饱和扩散电流密度ni:本征载流子密度Dp:空穴扩散系数Lp:空穴扩散长度，6.2.2产生-复合电流ig-r:耗尽区电子-空穴对产生和复合电流。Teff认为，当载流子等效寿命在Vr反向偏置电压下较低时，暗电流主要是上述两个因素。此外，当温度相对较低时，复合电流的产生占优势，而当温度相对较高时，扩散电流占优势。6.2.3隧道电流当施加的偏置电压足够高时，隧道电流逐渐占据主要位置。隧道电流的主要特征是类似于指数变化的软击穿特性。6.2.4表面泄漏电流是由表面钝化过程引起的表面电荷迁移引起的。80 umdiameteringaasplannarpinpdid=50pa(当低偏置电压为中等偏置电压时，Id与面积成正比，当高偏置电压为中等偏置电压时，Id与直径成正比，见下图)。从图中可以看出，在320K以下，在中等偏置电压范围内，id随Vr略有变化，当大于320K时，id几乎与偏置电压无关。从图中可以看出，在 297 k以下，id exp(-e/2kt)在 297 k以上，id exp(-e/kt)变化。因此，变化更快。6.2.6反向击穿电压(Vb)当局部放电被反向偏置时，当暗电流达到一定值时的电压值，如(10uA或1uA)。在测试过程中，极限电流不应超过局部放电的最大额定电流，否则局部放电将被损坏(曲线指的是电流-电压反向曲线)。6.2.7正向导通电压(VF)与VB的定义相反，是正向偏置下电流达到一定值时的电压值。通常，1mA电流下的电压值定义为导通电压。6.3结电容(伏安特性曲线)。该公式适用于最大耗尽层内的外加电势。超过最大耗尽层后，Va增加不会导致Wd增加。典型CV曲线、6.6系列电阻RsWs衬底厚度、Wd耗尽层厚度、表面电阻率6.7频率响应frfr指输出电信号幅度降低3dB时的频率值。表征局部放电的响应速度。tr，tf是指耗尽层中10-90%的方波脉冲输出的PD的上升或下降时间tdrift:载流子平均漂移时间tdiffused:载流子扩散时间在非耗尽层中。tRC二极管电路的寄生RC常数，带宽计算的通用公式，典型局部放电带宽数字5v110v 5V10V，fr-WdandArea，6.7 IMD2。IMD3指标IMD(互调)、CSO(合成二阶)CTB(合成四阶)一般测试：取A=B，因此三阶非线性形成的频率为：1；221；221-2；1231；3221-2；212；22-1；22 1CATVPINPD测试频率为： f 1:50 mzf 23360505 mzf 1:400 mzf 23360400.25 MHz引脚=1mw(P1=p2=0.5