APD 更新时间：2011-05-29 06:10

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APD全称Avalanche Photo Diode，译为雪崩光电二极管，是一种半导体光检测器，其原理类似于光电倍增管。在加上一个较高的反向偏置电压后（在硅材料中一般为100-200 V），利用电离碰撞（雪崩击穿）效应，可在APD中获得一个大约100的内部电流增益，即雪崩一词的由来。

APD的性能指标

• APD的用途取决于许多性能指标。主要的几个性能指标为量子效率（表示APD吸收入射光子并产生原始载流子的效率）和总漏电流（为暗电流、光电流与噪声之和）。暗电噪声包括串联和并联噪声，其中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的体暗电流和表面暗电流的波动有关。此外，还存在用噪声系数F表示的超额噪声，它是随机的APD倍增过程中所固有的统计噪声。

APD的材料

• 理论上，在倍增区中可采用任何半导体材料：

  硅材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（超额噪声）。

  锗(Ge)材料可检测波长不超过1.7?m的红外线，但倍增噪声较大。

  InGaAs材料可检测波长超过1.6?m的红外线，且倍增噪声低于锗材料。它一般用作异构(heterostructure)在接近击穿时的光电流倍增现象。1955年，S.L.密勒指出在突变PN结中，载流子的倍增因子M随反向偏压V的变化可以近似用下列经验公式表示

  M＝1/[1-(V/VB)n]

  式中VB是体击穿电压,n是一个与材料性质及注入载流子的类型有关的指数。当外加偏压非常接近于体击穿电压时，二极管获得很高的光电流增益。PN结在任何小的局部区域的提前击穿都会使二极管的使用受到限制，因而只有当一个实际的器件在整个PN结面上是高度均匀时，才能获得高的有用的平均光电流增益。因此，从工作状态来说，实际上是工作于接近（但没有达到）雪崩击穿状态的、高度均匀的半导体光电二极管。