Co to jest fotodioda lawinowa?

Istnieje wiele zastosowań, w których światło jest przekształcane w sygnały elektryczne, w tym systemy komunikacji światłowodowej. Jednym z elementów, który może to zrobić, jest fotodioda lawinowa (APD). Cząstki zwane nośnikami ładunku wchodzą do diody i są narażone na pole elektryczne. W procesie zwanym lawiną cząsteczki są generowane przez zderzenia, a cząstka światła zwana fotonem może wytwarzać wiele elektronów do wytwarzania prądu elektrycznego. Odbiorniki optyczne zwykle obejmują fotodiodę lawinową, a także liczniki fotonów i zasięgi stosowane w samochodach, konstrukcji, a nawet polowaniu.

Fotodiody lawinowe są zwykle zbudowane z krystalicznych warstw silikonowych między dwiema elektrodami. Pole elektryczne uruchamia proces, gdy światło wchodzi do diody. Istnieją różne rodzaje APD, które mogą funkcjonować zgodnie z długością fali światła, która do nich wchodzi. Jeśli są wykonane z krzemu, zasięg spektralny wynosi zazwyczaj 300 do 1100 nanometrów, a lawina germanuFotodioda jest często odpowiednia do długości fali światła od 800 do 1600 nanometrów. Kolejna wersja wykonana z indium, galu i arsenu może działać z 900 do 1700 nanometrowymi długościami fali.

Fotodioda lawinowa jest często dostępna w zakresie rozmiarów. Większe diody mogą zdobywać więcej światła niż mniejsze i eliminować potrzebę innych komponentów optycznych, które mogą dodawać wydatki. Zastosowanie mniejszych odmian jest korzystne, gdy przestrzeń półprzewodników jest ograniczona. APD najlepiej nadaje się, gdy intensywność światła jest stosunkowo niska, ale konieczne jest wykrycie częstotliwości średniej do wysokich.

Składniki krzemowe z dodatnimi i ujemnymi ładunkami elektrycznymi są często stosowane w fotodiodie lawinowej. Konfiguracja zwykle tworzy odwrotne napięcie, które odnosi się do napięcia jako wyższego na jednym końcu niż drugie. Napięcie podziału to najmniejsza ilość prądu, która może trigger dioda do prowadzenia. Efekt lawiny może być kontynuowany, jeśli cząstki noszące ładunek przyspieszy z wystarczającą ilością szybkości. Odwrotne napięcie odchylenia zwykle musi być wyższe niż awaria; Jeśli jest mniej, tarcie może spowodować spowolnienie cząstek.

Pojemność transmisji układu optycznego jest często zależna od rodzaju zastosowanej fotodiody lawinowej. Systemy pomiaru odległości mogą również skorzystać, takie jak pistolety prędkości ruchu dla organów ścigania, a także zasięgi używane przez myśliwych. Fotodiody lawinowe są często częścią czujników laserowych znajdujących się w systemach nawigacyjnych pora, sprzęt ankietowy lub w maszynach, które muszą wyczuć bliskość ludzi i sprzętu. Mogą być również częścią systemów ostrzegawczych dla sterowników samochodowych.