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(1)基本原理和結構

       雪崩光電二極管(APD)是具有內部增益的光檢測器，它可以用來檢測微弱光信號并獲得較大的輸出光電流。

       雪崩光電二極管能夠獲得內部增益是基于碰撞電離效應。當PN結上加高的反偏壓時，耗盡層的電場很強，光生載流子經過時就會被電場加速，當電場強度足夠高時，光生載流子獲得很大的動能，它們在高速運動中與半導體晶格碰撞，使晶體中的原子電離，從而激發出新的電子-空穴對，這個過程稱為碰撞電離。碰撞電離產生的電子-空穴對在強電場作用下同樣又被加速，重復前一過程，這樣多次碰撞電離的結果使載流子迅速增加，電流也迅速增大，形成雪崩倍增效應，APD就是利用雪崩倍增效應使光電流得到倍增的高靈敏度的光檢測器。

       圖9.28*APD拉通型(RAPD)結構。器件和電極接觸的P+區和N+區都是重摻雜，在I區和N+區中間是寬度較窄的另一層P區。當偏壓加大到某一值后，耗盡層從N+-P結區一直拉通到P+區。從圖中可以看到，電場在N+-P結區分布較強，雪崩區即在這一區域。這一結構的器件具有高效、快速、低噪聲的特點。

      此外，器件還可以采用異質結構.進一步提高器件的增益、響應速度及減少過剩噪聲。

(2)APD的特性

       與PIN光電二極管相比，APD的主要特性也包括：波長響應范圍、響應度、量子效率、響應速度等，除此之外，APD的特性還包括了雪崩倍增特性、噪聲特性、溫度特性等。

①APD的雪崩倍增因子

APD的雪崩倍增因子(M)定義為