Qu'est-ce qu'une photodiode d'avalanche?
Il existe de nombreuses applications dans lesquelles la lumière est convertie en signaux électriques, y compris les systèmes de communication en fibre optique. Un composant qui peut le faire est la photodiode d'avalanche (APD). Les particules appelées porteurs de charge pénètrent dans la diode et sont exposées à un champ électrique. Dans un processus appelé avalanche, les particules sont générées par des collisions, et une particule légère appelée photon peut générer de nombreux électrons pour produire un courant électrique. Les récepteurs optiques comprennent généralement une photodiode d'avalanche ainsi que des compteurs de photons et des manchettes utilisées dans les voitures, la construction et même la chasse.
Les photoodes d'avalanche sont généralement construites en couches de silicone cristalline entre deux électrodes. Un champ électrique déclenche le processus lorsque la lumière entre dans la diode. Il existe différents types d'APD qui peuvent fonctionner en fonction de la longueur d'onde de la lumière qui entre. S'ils sont en silicium, la gamme spectrale est généralement de 300 à 1 100 nanomètres, tandis qu'une avalanche de germaniumLa photodiode convient souvent aux longueurs d'onde légères de 800 à 1 600 nanomètres. Une autre version en indium, gallium et arsenic peut fonctionner avec des longueurs d'onde de 900 à 1 700 nanomètres.
Une photodiode d'avalanche est souvent disponible dans une gamme de tailles. Des diodes plus importantes peuvent acquérir plus de lumière que les plus petites et éliminer le besoin d'autres composants optiques qui peuvent ajouter des dépenses. L'utilisation de variétés plus petites est bénéfique lorsque l'espace de plaquette semi-conducteur est limité. Un APD est généralement le mieux adapté lorsque l'intensité lumineuse est relativement faible, mais la détection des fréquences moyennes à hautes est nécessaire.
Les composants de silicium avec des charges électriques positives et négatifs sont souvent utilisés dans une photodiode d'avalanche. La configuration crée généralement une tension biaisée inverse, qui fait référence à la tension comme plus élevée à une extrémité que l'autre. La tension de panne est le moins de courant qui peut triGGER La diode à conduire. L'effet d'avalanche peut se poursuivre si la charge portant des particules accélère à des taux suffisamment élevés. La tension de polarisation inverse doit généralement être supérieure à la rupture; Si c'est moins, la friction peut faire ralentir les particules.
La capacité de transmission d'un système optique dépend souvent du type de photodiode d'avalanche utilisé. Les systèmes de mesure de la distance peuvent également bénéficier, tels que les pistolets de vitesse de circulation pour l'application des lois, ainsi que les télémètres utilisés par les chasseurs. Les photodiodes d'avalanche font souvent partie des capteurs laser trouvés dans les systèmes de navigation portuaire, l'équipement d'enquête ou dans les machines qui doivent ressentir la proximité des personnes et des équipements. Ils peuvent également faire partie des systèmes d'avertissement de danger pour les conducteurs automobiles.