光敏二极管的作用及其工作原理
在光接收机中输入端,利用把输入的光信号变成电信号输出,也就是进行光一电转换。在有线电视系统中使用的光敏(PD)有两类:
光敏二极管(PIN-PD)和雪崩式光敏二极管(APD)。
当光射入光敏二极管时,二极管中被束缚的电子接受光能量后,成为自由运动的电子,并会出现空穴,产生电子、空穴对。如从外部加上,使这些电子、空穴移动,便可得到,完成光/电转换。实际的光敏二极管是在P层和N层之间还有一个本征层(I层),I层具有半绝缘性质的半导体,形成PIN-PD。
当入射光从很薄的P层进入I层时,便在I层中产生大量的电子、空穴对。当给P层和N层加上反向偏压,就会使载流子高速移动,形成电流。I层的加入,会使光敏二极管的PN结静变小(约12pF),具有处理高速脉冲或高频信号的特性。
雪崩式光敏二极管是在二极管内部使信号电流倍增的器件,由入射光在P区近旁产生的电子、空穴对形成载流子,当给中间的P区(或N区)加上强电场,使载流子与晶体中原子相撞,产生新的载流子。新产生的载流子又会重复相同的碰撞,这种链锁式反应导致载流子雪崩式的猛增,亦称雪崩效应,从而达到电流倍增效果。
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