APD

APD的使用取决于许多性能指标。

主要性能指标是量子效率（表示APD吸收入射光子和产生原始载流子的效率）和总漏电流（暗电流，光电流和噪声之和）。

暗电噪声包括串联和并联噪声，其中串联噪声是啁啾噪声，其大致与APD的电容成比例，并联噪声与APD的体暗电流和表面暗电流的波动有关。

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另外，存在由噪声系数F表示的过量噪声，其是随机APD乘法过程中固有的统计噪声。

理论上，任何半导体材料都可用于倍增区：硅材料适用于检测可见光和近红外光，并具有低乘法噪声（过量噪声）。

锗（Ge）材料可以检测波长不大于1.7μm的红外线，但是双倍噪声很大。

InGaAs材料可以检测波长超过1.6m的红外光，并且倍频噪声低于锗。

它通常用作异质结构二极管的倍增区。

该材料适用于高速光纤通信，商用产品的速度已达到10Gbit / s或更高。

氮化镓二极管可用于UV检测。

HgCdTe二极管可检测长达14米的红外线，但需要冷却以减少暗电流。

使用该二极管可以获得极低的过量噪声。

当添加具有足够高的反向偏压的半导体二极管时，在耗尽层中移动的载流子可以雪崩乘以碰撞电离效应。

在研究半导体二极管的反向击穿机制时首次发现了这种现象。

当载波的雪崩增益非常高时，二极管进入雪崩击穿状态;以前，只要耗尽层中的电场足以引起碰撞电离，穿过耗尽层的载流子将具有一些平均值。

雪崩增加值。

碰撞电离效应还可以引起光生载流子的雪崩倍增，使得半导体光电二极管具有内部光电流增益。

1953年，K.G。

麦凯和K.B. McCaffer报道了钽和硅PN结的光电流倍增接近击穿。

1955年，SL Miller指出，在突变PN结中，载波的倍增因子M随反向偏压V的变化可用下面的经验公式近似：M = 1 / [1-（V / VB）中等VB是体击穿电压，n是与材料性质和注入载体类型有关的指数。

当施加的偏压非常接近体击穿电压时，二极管实现高光电流增益。

在任何小局部区域中PN结的早期击穿限制了二极管的使用，因此仅当实际器件在PN结上高度均匀时才获得有用的平均光电流增益。

因此，从操作的角度来看，雪崩光电二极管实际上是高度均匀的半导体光电二极管，其操作接近（但未达到）雪崩击穿状态。