Fotodioda longsoran salju dirancang oleh insinyur Jepang "Jun-ichi Nishizawa" pada tahun 1952. Fotodioda longsoran salju adalah detektor semikonduktor yang sangat sensitif yang menggunakan efek fotolistrik untuk mengubah cahaya menjadi listrik.
Dalam sistem komunikasi serat optik, komponen tunggal seperti fotodioda longsoran digunakan untuk mengubah cahaya menjadi sinyal listrik. Selama proses longsoran salju, pembawa muatan dihasilkan oleh tabrakan. Foton seperti partikel cahaya menciptakan banyak elektron, yang pada gilirannya menciptakan arus listrik.
Apa itu fotodioda longsoran salju
Sebuah dioda yang menggunakan metode longsoran untuk memberikan kinerja tambahan dibandingkan dengan dioda lainnya disebut fotodioda longsoran salju.
Fotodioda longsoran mengubah sinyal optik menjadi sinyal listrik dan dapat beroperasi pada tegangan bias terbalik yang tinggi. Simbol untuk fotodioda longsoran salju mirip dengan dioda Zener.
Struktur Fotodioda Longsor
Struktur fotodioda PIN dan fotodioda longsoran salju serupa dan terdiri dari dua daerah yang sangat doped dan dua daerah yang dipakus ringan, daerah yang sangat doped adalah P + dan N +, sedangkan daerah yang dipakus ringan adalah I dan P.
Di wilayah intrinsik, lebar lapisan deplesi fotodioda longsoran agak tipis dibandingkan dengan fotodioda PIN. Di sini, wilayah p + bertindak seperti anoda, sedangkan wilayah n + bertindak seperti katoda.
Dibandingkan dengan fotodioda lainnya, fotodioda longsoran salju beroperasi dalam kondisi bias terbalik yang tinggi. Oleh karena itu, longsoran dikalikan dengan pembawa muatan yang dibentuk oleh impingement cahaya atau foton. Aksi longsoran meningkatkan perolehan fotodioda dengan faktor beberapa untuk memberikan rentang sensitivitas yang tinggi.
Kriteria Operasi
Kerusakan longsoran salju terjadi terutama ketika fotodioda mengalami tegangan balik maksimum yang meningkatkan medan listrik di luar lapisan deplesi. Ketika cahaya insiden menembus wilayah p +, ia diserap di wilayah p yang sangat resistif dan kemudian menghasilkan pasangan lubang elektron.
Selama medan listrik tinggi hadir, pembawa muatan termasuk kecepatan saturasi mereka melayang ke wilayah PN +. Ketika kecepatan tertinggi, pembawa akan bertabrakan melalui atom lain dan menghasilkan pasangan lubang elektron baru, dan pasangan pembawa muatan besar akan menyebabkan photocurrents tinggi.
Operasi fotodioda longsoran salju
Operasi fotodioda longsoran dapat dilakukan sepenuhnya di demode pletion. Namun, selain mode longsoran linier, mereka juga dapat beroperasi dalam mode Geiger. Dalam mode operasi ini, fotodioda dapat beroperasi pada tegangan kerusakan yang disebutkan di atas. Mode lain, "mode sub-Geiger", saat ini sedang diperkenalkan.
Fotodioda longsoran salju dalam komunikasi serat optik
Dalam sistem komunikasi serat optik (OFC), fotodioda longsoran salju sering digunakan untuk identifikasi sinyal yang lemah, tetapi sirkuit perlu dioptimalkan cukup untuk mencapai rasio sinyal-ke-kebisingan (S / N) yang tinggi. Di sini, SNR adalah untuk mendapatkan rasio sinyal-ke-kebisingan yang sempurna dan efisiensi kuantum harus tinggi karena nilai ini hampir maksimum, sehingga sebagian besar sinyal diperhatikan.
Karakteristik fotodioda longsoran salju
Fotodioda longsoran salju sangat sensitif, dioda berbasis kecepatan tinggi yang bekerja dengan menerapkan tegangan balik ke metode keuntungan internal. Dioda ini mengukur cahaya jarak rendah dibandingkan dengan fotodioda jenis PIN dan karena itu digunakan dalam aplikasi di mana sensitivitas tinggi bervariasi, seperti pengukuran jarak optik dan komunikasi optik jarak jauh.
Sanggahan:Artikel ini adalah artikel reproduksi jaringan, tujuan mereproduksi artikel ini adalah untuk menyebarkan pengetahuan teknis yang relevan, hak cipta milik penulis asli, jika pelanggaran, silakan hubungi editor untuk menghapus.