雪崩光電二極管

雪崩光電二極管（APD）是一種光電探測(cè)器。它利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。與普通光電二極管相比，它具有更高的增益和靈敏度，并適用于低信噪比下的弱光檢測(cè)。

1.什么是雪崩光電二極管

雪崩光電二極管是一種PN結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體器件，其工作原理基于內(nèi)部增益機(jī)制。當(dāng)光子被吸收后會(huì)產(chǎn)生光生載流子，其能量足以激發(fā)半導(dǎo)體材料中的電子被加速至擊穿電壓，此時(shí)電流呈指數(shù)級(jí)增加，形成內(nèi)部放大效應(yīng)。這種自身倍增的過(guò)程叫做雪崩效應(yīng)，APD因此得名。

2.雪崩光電二極管符號(hào)

雪崩光電二極管符號(hào)如圖所示，它與正常的PN結(jié)二極管類似，但在PN結(jié)上有一段反向偏壓電路用于實(shí)現(xiàn)雪崩效應(yīng)。

3.雪崩光電二極管工作原理

雪崩光電二極管的工作原理可分為三個(gè)階段。首先是光電子產(chǎn)生，當(dāng)光子進(jìn)入PN結(jié)并被吸收時(shí)，會(huì)釋放出一個(gè)電子-空穴對(duì)。隨后，在外加反向偏壓的作用下，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的躍遷和散射過(guò)程，足夠多的電子被激發(fā)到高能量狀態(tài)，以至于它們足以撞擊其他離子化原子，從而形成新的電子-空穴對(duì)。這依次導(dǎo)致了光電流增強(qiáng)，最終形成倍增效應(yīng)，產(chǎn)生輸出信號(hào)。