雪崩光二极管

雪崩光二极管（avalanche photodiode），理学-物理学-凝聚态物理学-半导体物理学-〔半导体器件〕，利用pn结在高反向电压下产生的雪崩效应来工作的一种高灵敏度半导体光电检测二极管。雪崩光二极管（APD）利用载流子的雪崩倍增效应来放大光电信号，以提高检测的灵敏度。其基本结构常采用容易产生雪崩倍增效应的里德二极管结构，工作时加较高的反向偏压，使其达到雪崩倍增状态，造成内部电流增益。这种器件具有小型、灵敏、快速等优点，适用于微弱光信号的探测和接收，在光纤通信、激光测距和其他光电转换数据处理等系统中应用较广。当一个半导体二极管加上足够高的反向偏压时，在耗尽层内运动的载流子就可能因碰撞电离效应而获得雪崩倍增。最初在研究半导体二极管的反向击穿机制时发现了这种现象。1965年，K.约翰逊[注]及L.K.安德森[注]等分别报道了在微波频率下仍然具有相当高光电流增益的、均匀击穿的半导体APD。从此APD作为一种新型、高速、灵敏的固态光电探测器件渐渐受到重视。雪崩光二极管器件基本结构图中给出了两种APD的基本器件结构。与常规光电二极管的主要区别为结周围附加保护环以控制高偏压下的漏电流。