
【电】 planar photodiode
flat; plane; surface
【医】 flat; plane; planum
model; mould; type
【医】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【经】 type
【计】 photodiode
平面型光电二极管(Planar Photodiode)是一种基于半导体PN结的光电转换器件,其核心结构采用平面工艺制造,通过光生伏特效应将入射光信号转换为电信号。以下从结构特性、工作原理和应用场景三方面进行专业解析:
1. 结构特性 平面型光电二极管采用硅或锗单晶材料制造,通过扩散或离子注入工艺形成平整的PN结界面。其典型结构包含:
2. 工作原理 当光子能量超过半导体禁带宽度时,在耗尽区内产生电子-空穴对,载流子在反向偏置电压作用下形成光电流。响应度(Responsivity)计算公式为: $$ R = frac{eta q lambda}{hc} $$ 其中η为量子效率,λ为入射光波长,h为普朗克常数,c为光速。
3. 性能优势
4. 典型应用
该器件的制造标准可参考IEC 60747-5-3国际规范,其可靠性验证包含85℃/85%RH加速老化测试等工业标准流程。
平面型光电二极管是一种基于平面工艺制造的半导体光电器件,其核心结构为PN结或PIN结,主要用于将光信号转换为电信号。以下从结构、工作原理和特性三个方面进行详细说明:
平面工艺制造
采用半导体平面加工技术形成PN结,结区面积较大且均匀,有利于提升光吸收效率。这种结构通常具有更高的灵敏度和响应速度()。
耗尽区设计
在PN结或PIN结构中,耗尽区宽度较大,尤其PIN型通过本征层(I层)扩展了耗尽区,增强了光生载流子的收集能力()。
光电效应
当光子能量超过半导体材料的禁带宽度时,会激发电子-空穴对。这些载流子在耗尽区的内建电场作用下分离,形成光电流()。
偏置条件
通常在反向偏压或无偏压(光伏模式)下工作。反向偏压可加速载流子迁移,减少响应时间;无偏压时则作为太阳能电池使用()。
高灵敏度
平面结构的光吸收面积大,配合低噪声特性,适用于弱光检测()。
响应速度快
PIN型平面结构通过减少结电容,可实现纳秒级响应,适用于高速光通信系统()。
光谱范围广
通过选择不同半导体材料(如硅、锗、InGaAs等),可覆盖紫外到近红外的光谱范围()。
如需进一步了解制造工艺或参数对比,可参考半导体器件专业文献。
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