关于雪崩二极管的干系介绍，扼要介绍了雪崩二极管的把持及原理，并将其与PIN光电二极管做比对，探求它俩之间的辨别。本文主假定关于雪崩二极管的干系介绍，扼要介绍了雪崩二极管的把持及原理，并将其与PIN光电二极管做比对，探求它俩之间的辨别。
雪崩二极管，PN结有单向导电性，正向电阻小，反向电阻很大。当反向电压增大到一定命值时，反向电流忽然增进。便是反向电击穿。它分雪崩击穿和齐纳击穿。雪崩击穿是PN结反向电压增大到一数值时，载流子倍增就像雪崩一样，增进许多而快。应用这个赋性制造的二极管便是雪崩二极管，雪崩击穿是在电场感召下，载流子能量增大，不断与晶体原子相碰，使共价键中的电子激发形成冷清电子-空穴对。新产生的载流子又经过碰撞产生冷清电子-空穴对，这便是倍增效应。毕生二，二生4，像雪崩一样增进载流子。
齐纳击穿完全差距，在高的反向电压下，PN结中存在强电场，它概略间接粉碎！共价键将解放电子涣散来形成电子-空穴对，形成大的反向电流。齐纳击穿须要的电场强度很大！只有在杂质浓度十分大！的PN结才做得到。一般的二极管搀杂浓度没这么高，它们的电击穿凡是雪崩击穿。齐纳击穿大多出而今不凡的二极管中，便是稳压二极管。
雪崩二极管能以多种模式产生振荡，个中主要有碰撞雪崩渡越光阴( IMPA TT)模式，简称崩越模式。其根柢使命原理是：应用半导体PN结中载流子的碰撞电离和渡越光阴效应产生微波频率下的负阻，从而产生振荡。另一种告急的使命模式是俘获等离子体雪崩触发渡越光阴(TRAPATT)模式,简称俘越模式。这类模式的使命过程是在电路中产生电压过激以触发器件，使二极管势垒区充溢电子-空穴等离子体，组成器件内部电场忽然高涨,而等离子体在低场下逐步漂移出势垒区。因此这类模式使命频率较低，但输出功率和死守则大许多。除上述两种主要使命模式以外，雪崩二极管还能以谐波模式、参量模式、静态模式以及热模式使命。
雪崩二极管的构造可分为两大类：单漂移区雪崩二极管和双漂移区雪崩二极管。单漂移区雪崩二极管的构造有PN、 PIN、 P NN (或N PP )、P NIN (或N PIP )、MNN 。个中P NN 构造工艺冗杂,在适中的电流密度下能取得较大的负阻，且频带较宽，因此在财产中把持较多。双漂移区雪崩二极管是 一九70 年以后出现的，其构造为P PNN ，实质上相等于两个互补单漂移区雪崩二极管的勾结，从而有效地应用了电子和空穴漂移空间，因此输出功率和死守均较高。制造雪崩二极管的材料主假定硅和砷化镓，雪崩二极管具有功率大、死守初等长处。它是固体微波源，十分是毫米波发射源的主要功率器件，普及地操作于雷达、通讯、遥控、遥测、仪器仪表中。其主要缺点是噪声较大。
雪崩二极管与PIN光电二极管有何辨别，PIN: 光敏面接收对应波长的光照时，产生光生电流；雪崩光电二极管（APD）：除了和PIN相似扫数外，多了一个雪崩增益区，光生电流会被放大，放大的倍数称为雪崩增益系数。固然同时也会产生噪声电流。PIN光电二极管、雪崩光电二极管均属于半导体光电探测器，所操作的材料一样，光谱响应范畴也一样。PIN光电二极管长处在于响应度高响应速率快，频带也较宽使命电拔高，偏置电路冗杂在反偏压下可遭受较高的反向电压，所以线性输出范畴宽不够之处在于I层电阻很大管子的输出电流小，一般多为零点几微安至数微安。所以PIN光电二极管个别接有前置放大器。
雪崩光电二极管是具有内部增益光电探测器，雪崩增益虽比光电倍增管PMT小的多，但仍使APD的灵活度比PIN光电二极管高的多，办理了PIN光电二极管灵活度低的标题，在高速调制软弱衰弱信号检测时其长处便更加明显，但因为其增管效益，信号中的噪声也会同时被放大，且其增益系数受温度影响需求时还需采用温度补偿步伐。较之APDPIN，光电二极管对温度不机灵实用途合受限制较少，所以绝大少数零碎均采用PIN光电二极管，但在信号花费过大光信号过于软弱衰弱或长隔绝距离传输等条件下，APD就很有需求。
影响PIN光电二极管的影响因素，稳压二极管的雪崩效应，当一个半导体二极管加上空虚高的反向偏压时，在耗尽层内运动的载流子便概略因碰撞电离效应而取得雪崩倍增。人们开首在研讨半导体二极管的反向击穿机构时发现了这类现象。当载流子的雪崩增益极度高时，二极管进入雪崩击穿形状；在此畴昔，只有耗尽层中的电场足以惹起碰撞电离，则经过耗尽层的载流子就会具有某个均匀的雪崩倍增值。
碰撞电离效应也概略惹起光生载流子的雪崩倍增，从而使半导体光电二极管具有内部的光电流增益。一九5３年，K.G.麦克凯和K.B.麦卡菲报导锗和硅的PN结在濒临击穿时的光电流倍增现象。一九55年，S.L.密勒指出在渐变PN结中，载流子的倍增因子M随反向偏压V的更调概略相似用以下教训公式表现M＝一/［一-（V/VB）n］，式中VB是体击穿电压，n是一个与材料实质及注入载流子的类型有关的指数。当外加偏压极度濒临于体击穿电压时，二极管取得很高的光电流增益。PN结在任何小的所有地区的提前击穿乡村使二极管的操作遭到限制，因而只有当一个实际的器件在所有PN结面上是高度均匀时，手段取得高的有效的均匀光电流增益。因此，从使命形状来讲，雪崩光电二极管实际上是使命于濒临（但没有抵达）雪崩击穿形状的、高度均匀的半导体光电二极管。一九65年，K.M.约翰逊及L.K.安德森等分别报导了在微波频率下仿照照旧具有相等高光电流增益的、均匀击穿的半导体雪崩光电二极管。今后，雪崩光电二极管作为一种新型、高速、灵活的固态光电探测器件垂垂遭到重视。
效率低劣的雪崩光电二极管的光电流均匀增益嚔概略抵达几十、几百倍乃至更大。半导体中两种载流子的碰撞离化身手概略差距，因而使具有较高离化身手的载流子注入到耗尽区有利于在相似的电场条件下取得较高的雪崩倍增。然则，光电流的这类雪崩倍增并不是绝对抱负的。一方面，因为嚔随注入光强的增进而下降，使雪崩光电二极管的线性范畴遭到一定的限制，另一方面更告急的是，因为载流子的碰撞电离是一种随机的过程，亦即每一个另外载流子在耗尽层内所取得的雪崩增益概略有很普及的几率散布，因而倍增后的光电流I比倍增前的光电流I0有更大的随机起伏，即光电流中的噪声有附加的增进。与真空光电倍增管比照，因为半导体中两种载流子都具有离化身手，使得这类起伏更为求助。
式中q为电子电荷，B为器件使命带宽，F（嚔）表现雪崩倍增过程所惹起噪声的增进，称为多余噪声因子。一般环境下，F随嚔的更调环境相等冗杂。无意偶尔为冗杂起见，相似地将F表现为F＝嚔x，x称为多余噪声指数。F或x是雪崩光电二极管的告急参数。因为F大于一，并随嚔的增进而增进，因而只有当一个接收零碎（收罗探测器件即雪崩光电二极管、负载电阻和前置放大器）的噪声主要由负载电阻及放大器的热噪声所决按时，前进雪崩增益嚔概略有效地前进零碎的信噪比，从而使零碎的探测效率取得改良；相似，当零碎的噪声主要由光电流的噪声决按时，增进嚔就再也不能使零碎的效率改良。这里起主要感召的是多余噪声因子F的大小。为取得较小的F值，应采用两种载流子离化身手相差大的材料，使具有较高离化身手的载流子注入到耗尽层，并公允打算器件构造。
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