硅雪崩二极管（雪崩二极管正常工作在什么状态）

发布时间：2023-08-07

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1、半导体雪崩光电二极管 (semiconductor avalanche photodiode )是具有内部光电流增益的半导体光电子器件，又称固态光电倍增管。它应用光生载流子在二极管耗尽层内的碰撞电离效应而获得光电流的雪崩倍增。

2、雪崩光电二极管（APD）：除了和PIN相同部分外，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。当然同时也会产生噪声电流。

3、雪崩光电二极管是一种p-n结型的光检测二极管，其中利用了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。

硅雪崩二极管（雪崩二极管正常工作在什么状态）

当硅光电倍增管（MPPC；Si-PM）中的一个像素接收到一个入射光子时，就会输出一个幅度一定的脉冲，多个像素如果都接收到入射的光子，那么每一个像素都会输出一个脉冲，这几个脉冲最终会叠加在一起，由一个公共输出端输出。

光电倍增管由入射窗、光电阴极、电子光学输入系统、倍增系统、阳极等部分组成。它的工作原理是建立在光电效应、二次电子发射和电子光学的理论基础上。

硅光电倍增管（MPPC；Si-PM）内部结构详见图示，MPPC的最基础的单元是由盖革模式下的APD和串联的淬灭电阻构成，这两者合并构成了一个像素（Pixel）。硅光电倍增管就是有大量的这种像素在二维方向上排列组成的。

光电倍增管是一种真空光电器件(真空管)它具有光电转换并具有放大作用的器件。

对于硅光电倍增管（MPPC；Si-PM）的信号读出电路，跟以往的光电半导体一样可以使用I-V变换的放大器。由于其自身带有很高的增益，因此在信号读出电路不需要额外增加很高的增益，这也是它在电路设计上变得非常简单。

G-2 Experiment项目，目前正在使用硅光电倍增管探测μ介子衰变过程中产生的正电子。在这个项目中，需要光探测器在极高的磁场环境中工作，并且，对于探测器的PDE（探测效率）和暗噪声提出了极高的要求。

1、还有就是半导体作材料时的厚度，接触面积都会影响传播的时间影响响应速度：材料越薄，接触面积越大，响应越快。

2、其频率响应主要决定于pn结势垒电容（电容越大，响应速度就越慢）；这与半导体的掺杂浓度有关，也与pn结面积有关。掺杂浓度越高，势垒厚度越薄，则势垒电容就越大；pn结面积越大，势垒电容就越大。

3、在高雪崩增益情况下，这种限制可能成为影响雪崩光电二极管响应速度的主要因素之一。但在适中的增益下，与其他影响光电二极管响应速度的因素相比，这种限制往往不起主要作用，因而雪崩光电二极管仍然能获得很高的响应速度。