精品文档雪崩光电二极管工作特性及等效电路模型一．工作特性雪崩光电二极管为具有内增益的一种光生伏特器件，它利用光生载流子在强电场内的定向运动产生雪崩效应，以获得光电流的增益
在雪崩过程中，光生载流子在强电场的作用下进行高速定向运动，具很高动能的光生电子或空穴与晶格院子碰撞，使晶格原子电离产生二次电子---空穴对；二次电子---空穴对在电场的作用下获得足够的动能，又是晶格原子电离产生新的电子空穴对，此过程像“雪崩”似的继续下去
电离产生的载流子数远大于光激发产生的光生载流子，这时雪崩光电二极管的输出电流迅速增加，其电流倍增系数定义为：M 二 I/10式中 I 为倍增输出电流，I 为倍增前的输出电流
0雪崩倍增系数 M 与碰撞电离率有密切关系，碰撞电离率表示一个载流子在电场作用下，漂移单位距离所产生的电子----空穴对数目
实际上电子电离率 a 和空穴电离率 a 是np不完全一样的，他们都与电场强度有密切关系
由实验确定，电离率 a与电场强度 EJ 近似有以下关系：ba=Ae-(E)m式中，A，b，m 都为与材料有关的系数
假定 a 二 a 二 a，可以推出npM=1-JXDadx0式中，XD为耗尽层的宽度
上式表明，当JXDadx—》10时，Mg
因此称上式为发生雪崩击穿的条件
其物理意义是：在电场作用下，当通过耗尽区的每个载流子平均能产生一对电子空穴对，就发生雪崩击穿现象
当Mfg 时，PN 结上所加的反向偏压就是雪崩击穿电压 U
BR实验发现，在反向偏压略低于击穿电压时，也会发生雪崩倍增现象，不过这时的 M值较小，M 随反向偏压 U 的变化可用经验公式近似表示为11-(UU)n'BR式中，指数 n 与 PN 结得结构有关
对 N+P 结，n 沁 2；对 P+N 结，n 沁 4
由上式可见,当 UfU 时，Mfg，PN 结将发生击穿
BR适当调节雪崩光电二极管的工作
