Fotodiode longsoran direka oleh jurutera Jepun "Jun-ichi Nishizawa" pada tahun 1952. Photodiode longsor adalah pengesan semikonduktor yang sangat sensitif yang menggunakan kesan fotoelektrik untuk menukar cahaya menjadi elektrik.
Dalam sistem komunikasi gentian optik, komponen tunggal seperti fotodiode longsoran digunakan untuk menukar cahaya menjadi isyarat elektrik. Semasa proses longsoran, pembawa caj dijana oleh perlanggaran. Foton seperti partikel cahaya menciptakan banyak elektron, yang pada gilirannya menciptakan arus listrik.
Apakah fotodiode longsoran
Diod yang menggunakan kaedah longsoran untuk memberikan persembahan tambahan berbanding dengan diod lain dipanggil fotodiode longsoran.
Fotodiodes avalanche menukar isyarat optik ke dalam isyarat elektrik dan boleh beroperasi pada voltan berat sebelah terbalik yang tinggi. Simbol untuk fotodiode longsoran mirip dengan diod Zener.
Struktur Fotodiode Avalanche
Struktur fotodiode PIN dan photodiode longsoran adalah serupa dan terdiri daripada dua kawasan yang sangat doped dan dua kawasan yang sedikit doped, kawasan yang sangat doped adalah P + dan N +, manakala kawasan yang ringan adalah I dan P.
Di rantau intrinsik, lebar lapisan pengurangan fotodiode longsoran agak nipis berbanding dengan photodiode PIN. Di sini, rantau p + bertindak seperti anod, sementara rantau n + bertindak seperti katod.
Berbanding dengan fotodiodes lain, fotodiodes longsoran beroperasi di bawah keadaan berat sebelah terbalik yang tinggi. Oleh itu, longsoran didarabkan dengan pembawa caj yang dibentuk oleh impingement cahaya atau foton. Tindakan longsoran meningkatkan keuntungan photodiode oleh faktor beberapa untuk memberikan julat sensitiviti yang tinggi.
Kriteria Operasi
Kerosakan longsoran berlaku terutamanya apabila photodiode tertakluk kepada voltan terbalik maksimum yang meningkatkan medan elektrik di luar lapisan kekurangan. Oleh kerana cahaya kejadian menembusi rantau p +, ia diserap di rantau p yang sangat menentang dan kemudian menghasilkan pasangan elektron-lubang.
Selagi medan elektrik yang tinggi hadir, pembawa caj termasuk halaju ketepuan mereka hanyut ke rantau pn +. Apabila halaju tertinggi, pembawa akan bertembung melalui atom lain dan menjana pasangan elektron-lubang baru, dan pasangan pembawa caj besar akan membawa kepada photocurrents tinggi.
Operasi fotodiode longsoran
Operasi fotodiode avalanche boleh dilakukan sepenuhnya dalam demod pletion. Walau bagaimanapun, sebagai tambahan kepada mod longsoran linear, mereka juga boleh beroperasi dalam mod Geiger. Dalam mod operasi ini, photodiode boleh beroperasi pada voltan kerosakan yang disebutkan di atas. Mod lain, "mod sub-Geiger", sedang diperkenalkan.
Fotodiodes avalanche dalam komunikasi gentian optik
Dalam sistem komunikasi gentian optik (OFC), fotodiodes longsoran sering digunakan untuk pengenalan isyarat yang lemah, tetapi litar perlu dioptimumkan cukup untuk mencapai nisbah isyarat ke bunyi yang tinggi (S / N). Di sini, SNR adalah untuk mendapatkan nisbah isyarat-ke-bunyi yang sempurna dan kecekapan kuantum harus tinggi kerana nilai ini hampir maksimum, supaya kebanyakan isyarat diperhatikan.
Ciri-ciri fotodiode avalanche
Fotodiodes avalanche sangat sensitif, diod berasaskan berkelajuan tinggi yang berfungsi dengan menggunakan voltan terbalik ke kaedah keuntungan dalaman. Diod ini mengukur cahaya jarak rendah berbanding dengan fotodiode jenis PIN dan oleh itu digunakan dalam aplikasi di mana kepekaan yang tinggi berbeza-beza, seperti pengukuran jarak optik dan komunikasi optik jarak jauh.
Penafian:Artikel ini adalah artikel pembiakan rangkaian, tujuan menghasilkan semula artikel ini adalah untuk menyebarkan pengetahuan teknikal yang relevan, hak cipta itu milik pengarang asal, jika pelanggaran, sila hubungi editor untuk memadam.