Конструктивно-технологические ограничения в структуре лавинного фотодиода для режима счета фотонов. Ударная ионизация и лавинное умножение в полупроводниках и полупроводниковых приборах. Динамика токовых импульсов с учетом латеральной неоднородности.
Аннотация к работе
В перечне быстродействующих фоточувствительных элементов особое место занимают фотодиоды с лавинным умножением носителей в сильном электрическом поле. Структура лавинного фотодиода (ЛФД) отличается от структуры обычного p-i-n фотодиода введением тонкого легированного p слоя на границе с n слоем. Перспективным считается импульсный режим включения ЛФД, в котором внешняя цепь прерывает ток нагрузки и снижает напряжение на диоде при развитии неуправляемой лавины с коэффициентом умножения, стремящимся к бесконечности. При этом в среднем за время пролета tпр= d/vs (vs - скорость насыщения) в n - область синфазно уйдут ni(0) электронных сгустков со средним числом exp(d•?(E)) электронов в каждом, то есть (11) В результате тех же актов электронной ударной ионизации в течение временного интервала ?t = 2tпр окрестность катодной границы пересечет такое же количество дырок. При этом диод с одной стороны, разряжается внутренним током электронных сгустков и дырочных «хвостов», а с другой - дозаряжается током от источника питания Vи через нагрузочное сопротивление Rн.