PIN光電二極體

PIN型光電二極體也稱PIN結二極體、PIN二極體，在兩種半導體之間的 PN結，或者半導體與金屬之間的結的鄰近區域，在P區與N區之間生成I型層，吸收光輻射而產生光電流的一種光檢測器。具有結電容小、渡越時間短、靈敏度高等優點。

基本介紹

• 中文名：PIN光電二極體
• 也稱：PIN結二極體
• 優點：時間短、靈敏度高
• 類型：二極體

工作原理

在上述的光電二極體的PN結中間摻入一層濃度很低的I型半導體，就可以增大耗盡區的寬度，達到減小擴散運動的影響，提高回響速度的目的。由於這一摻入層的摻雜濃度低，近乎本徵（Intrinsic）半導體，故稱I層，因此這種結構成為PIN光電二極體。I層較厚，幾乎占據了整個耗盡區。絕大部分的入射光在I層內被吸收並產生大量的電子-空穴對。在I層兩側是摻雜濃度很高的P型和N型半導體，P層和N層很薄，吸收入射光的比例很小。因而光產生電流中漂移分量占了主導地位，這就大大加快了回響速度。

結構

在P型半導體和N型半導體之間夾著一層本徵半導體。因為本徵層相對於P區和N區是高阻區這樣，PN結的內電場就基本上全集中於 I 層中。

I層作用

本徵層的引入，明顯增大了p+區的耗盡層的厚度，這有利於縮短載流子的擴散過程。耗盡層的加寬，也可以明顯減少結電容,從而使電路常數減小。同時耗盡加寬還有利於對長波區的吸收。性能良好的PIN光電二極體，擴散和漂移時間一般在10-10s數量級，頻率回響在千兆赫茲。實際套用中決定光電二極體的頻率回響的主要因素是電路的時間常數。合理選擇負載電阻是一個很重要的問題。

影響因素

1、光電二極體和它的負載電阻RC的時間常數。

2、載流子在度越區的耗盡時間。

3、耗盡區外產生的載流子由於擴散而產生的時間延遲。

特點

頻頻寬（可達10GHz）

靈敏度高

線性輸出範圍寬

噪聲低