Barne seinalearen anplifikazioa duen fotodiodoa elur-jausi-prozesuaren bidez. Elur-jausi fotodiodoak argi erdieroaleen detektagailuak (fotodiodoak) dira, alderantzizko tentsio handi samarretan (normalean hamar edo ehunka voltetan) funtzionatzen dutenak, batzuetan atalasearen azpitik apur bat. Tarte horretan, fotoi xurgatzaileek kitzikatzen dituzten eramaileak (elektroiak eta zuloak) barne-eremu elektriko indartsu baten bidez bizkortzen dira eta gero bigarren mailako eramaileak sortzen dituzte, hodi fotobiderkatzaileetan gertatu ohi dena. Elur-jausi-prozesua mikrometro gutxiko distantzian bakarrik gertatzen da, eta fotokorrontea askotan anplifikatu daiteke. Hori dela eta, elur-jausi fotodiodoak oso sentikorrak diren detektagailu gisa erabil daitezke, seinale elektronikoaren anplifikazio gutxiago eta, beraz, zarata elektroniko gutxiago behar baitute. Hala ere, elur-jausi-prozesuaren berezko zarata kuantikoak eta anplifikadorearen zaratak ezeztatzen ditu lehen aipatutako abantailak. Zarata gehigarria kuantitatiboki deskriba daiteke zarata gehigarriaren irudiaren bidez, F, hau da, zarata elektronikoaren potentziaren gehikuntza ezaugarritzen duen faktore bat fotodetektagailu ideal batekin alderatuta. Kontuan izan behar da anplifikazio-faktorea eta APDren erantzun eraginkorra alderantzizko tentsioarekin oso lotuta daudela, eta gailu ezberdinei dagozkien balioak desberdinak direla. Hori dela eta, ohikoa da gailu guztiek nolabaiteko erantzunkortasuna lortzen duten tentsio-tarte bat karakterizatzea. Elur-jausi-diodoen detekzio-banda-zabalera oso handia izan daiteke, batez ere haien sentsibilitate handia dela eta, fotodiodo arruntetan baino shunt-erresistentzia txikiagoak erabiltzea ahalbidetuz. Oro har, detekzio-banda zabalera handia denean, APDren zarata-ezaugarriak hobeak dira PIN fotodiodo arrunta baino, eta gero detekzio-banda-zabalera txikiagoa denean, PIN fotodiodoa eta zarata baxuko banda estu-anplifikadoreak hobeto funtzionatzen du. Zenbat eta anplifikazio-faktore handiagoa izan, orduan eta handiagoa izango da zarata-zifra gehigarria, alderantzizko tentsioa handituz lortzen dena. Hori dela eta, alderantzizko tentsioa aukeratu ohi da biderketa-prozesuaren zarata gutxi gorabehera anplifikadore elektronikoaren berdina izan dadin, horrek zarata orokorra gutxituko baitu. Zarata gehigarriaren magnitudea faktore askorekin lotuta dago: alderantzizko tentsioaren magnitudea, materialaren propietateak (bereziki, ionizazio koefizientearen erlazioa) eta gailuaren diseinua. Silizioan oinarritutako elur-jausi diodoak sentikorragoak dira 450-1000 nm-ko uhin-luzera eskualdean (batzuetan 1100 nm-ra irits daitezke), eta erantzunik handiena 600-800 nm bitartekoa da, hau da, uhin-luzera eskualde honetako uhin-luzera apur bat da. Si p-i-n diodoena baino txikiagoa. Si APDen biderkadura-faktorea (irabazia ere deitzen zaio) 50 eta 1000 artean aldatzen da gailuaren diseinuaren eta aplikatutako alderantzizko tentsioaren arabera. Uhin-luzera luzeagoetarako, APDek germanio edo indio galio arseniuro materialak behar dituzte. Korrontearen biderkadura-faktore txikiagoak dituzte, 10 eta 40 artean. InGaAs APDak Ge APDak baino garestiagoak dira, baina zarata ezaugarri hobeak eta detekzio-banda zabalera handiagoak dituzte. Elur-jausi fotodiodoen aplikazio tipikoen artean zuntz optikoko komunikazioetako hargailuak, distantzia, irudiak, abiadura handiko laser eskanerrak, laser mikroskopioak eta denbora-domeinu optikoko reflectometria (OTDR) daude.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
