ла більше ширини забороненої зони. Освіта і дифузія пар електрон-дірка супроводжується появою потенціалу в перетині переходу. Під дією електричного поля переходу електрон рухається в напрямку n-області, а дірка - у напрямку p-області. p> Таким чином відбувається розщеплення пар. Надлишок електронів в n-області і дірок в p-області призводить до того, що n-область заряджається негативно, а p-область - позитивно. На розімкнутих кінцях детектора з'являється ЕРС; під'єднання до кінців опору призведе до появи продетектированного струму. p> Фотодіоди можуть включатися як без джерел струму, так і послідовно з джерелом постійного струму напругою від декількох вольт до 100 В. У другому випадку чутливість детектора значно підвищується. При аналізі шумових властивостей фотодіодів (тобто при необхідності знайти відношення сигнал/шум або визначити чутливість ВОГ, обмежену тільки фотоприймачем) зазвичай потрібно враховувати три види шумових струмів:
1) шумовий струм, що виникає при детектировании світлового потоку (дробовий шум), 2) шумовий струм, обумовлений випадковим тепловим рухом електронів в нагрузочном опорі і в наступних електронних ланцюгах; 3) шумовий струм самого фотодіода, основна складова якого обумовлена ​​темнова струмом.
Якщо зменшити т епловой шум навантажувального опору зміною ефективної температури опору, а принципово непереборний дробовий шум вважати малим, то порогову чутливість фотодіода буде визначати темнової струм. З цієї точки зору для реалізації максимальної порогової чутливості необхідно вибирати фотодіод з мінімальними Темнова струмами. Величина темнового струму залежить від властивостей матеріалу фотодіода, температури, площі р-n - переходу, конструктивних особливостей і т. д.
У фотодіодах з р - i - n - переходом досить широка область власної провідності (i - область) розташована між двома областями напівпровідника протилежного знака провідності; в i-області розподілено сильне однорідне електричне поле, що сприяє збільшенню чутливості фотодіода. p> Чутливість германієвих і кремнієвих р - i - n - фотодіодів становить 0.5 ... 0.6 А/Вт, темнової струм при глибокому охолодженні (77 К) може бути доведений до 10-11 А.
Останнім часом розроблені р-in - фотодіоди на основі InGaAs/InP, які спільно з підсилювачем на польовому транзисторі (FЕТ) утворюють інтегральну схему; такий р-in-FEТ-приймач працює в діапазоні довжин хвиль 1,3 ... 1, 5 мкм, має високу квантову ефективність 0.65 ... 0.7, малу ємність - 0.15 РF, що визначає високу швидкодію. Фотодиод змонтований у кварцовому блоці, в якому є невеликий отвір для введення волоконного світлодіода з діаметром сердечника 50 мкм, при цьому оптичний сигнал з волокна повністю перехоплюється фотодиодом. Кварцовий блок монтується на толстопленочной гібридної схемою попереднього підсилювача. Підведення світловода до схеми герметизирован. Попередній підсилювач містить транзистор (GaAs МЕSFЕТ), опір зсуву 10МОм, два кремнієвих біполярних т...
