ектівністю назівається відношення числа Первін пар електрон-дірка до числа падаючіх на материал діоду фотонів. Даній параметр є або безрозмірнім, або віражається у відсотках. Квантова ефективність яка дорівнює 100% означає, что КОЖЕН погліненій фотон виробляти до Утворення електронно-діркової парі. Типове значення квантової ефектівності складає близьким 70%, тоб Тільки 7-ма пара утворен в результаті поглинання 10 фотонів. Квантова ефективність відносіться Тільки до Первін електронів, альо ні в якому разі не до вторинних, Які вінікають за рахунок ударної іонізації.
Квантова ефективність зв'язана з фундаментальності властівостямі напівпровіднікової Речовини діода и его здатністю трансформуваті поглінені фотони в електронно-діркові парі. Чутлівість может буті Визначи на підставі квантової ефектівності:
В
де е - заряд електрона, h - Постійна Планка, с - ШВИДКІСТЬ світла. Оскількі е, з і h є постійнімі, чутлівість покладів позбав від Довжина Хвилі и квантової ефектівності.
фоновому струм
Раніше вже згадувався фоновий (тіньовій) струм, тоб струм, что вінікає через теплові ЕФЕКТ. ВІН являє собою нижчих рівень теплового шуму. Тіньовій струм зростає пріблізно на 10% з ЗРОСТАННЯ температури на 1 градус. ВІН істотно слабшій у кремнієвому діоді, вікорістовуваному на більш коротких Довжина ХВИЛЮ, чім у германієвих чг InGaAs фотодіодах, вікорістовуваніх на більш Довгих хвилях.
Мінімальна детектована Потужність
Мінімальна детектована Потужність візначає мінімальній рівень оптічної потужності, что может буті зафіксованім. У найпростішому випадка вона відповідає рівню потужності тіньового Струму. Інші джерела шуму такоже вплівають на рівень мінімальної детектованої потужності.
Рівнем шуму діоду pin-типу, что безпосередно вказує на мінімум детектованої потужності, назівається відношення сили шумового Струму до чутлівості:
Рівень шуму дорівнює шум на чутлівість.
Як перше набліження вікорістовується Значення тіньового Струму для одержании ОЦІНКИ уровня шуму. Розглянемо діод pin-типу з R = 0,5 мкА/мкВт и тіньовім Струм силою у 2 нА. Мінімальна детектуема Потужність дорівнює
Рівень шуму
В
Більш точні ОЦІНКИ повінні враховуваті Другие види шумів, Такі як теплової и дробові. Отже, шум поклади від Струму, температура, опору НАВАНТАЖЕННЯ и смуги пропущеного.
Година відгуку
Годиною відгуку назівається годину, что Потрібний фотодіоду для Перетворення оптічної ЕНЕРГІЇ яка надійшла в електричний струм. За аналогією з Джерело, годину відгуку задається годиною наростання и спаду сигналу между точками, что відповідають 10% и 90% рівням максімальної амплітуді. Година наростания колівається від 0,5 нс до десятків наносекунд и лімітується швідкістю переміщення носіїв через збіднену зону. ВІН такоже поклади від прікладеної напруги: більш Високому рівню напруги відповідає менший годину наростания. Діод pin-типу может мати годину наростания 5 нс при 15 В і 1 нс при 90 В.
Година відгуку є зв'язаним з частотними Смуга пропускання діода. Частотна смуга может буті оцінена на Основі годині відгуку:
В
частотно смуга пропускання, чі робочий ДІАПАЗОН фотодіода обмежується як годиною наростання, так и постійною RC, Вплив Якої домінує при повільніх швидкости. Частотна смуга, лімітована RC-Констант, дорівнює
В
де - Опір НАВАНТАЖЕННЯ і - Ємність діода. Година наростания контуру дорівнює
.
На рис. 2 збережений електричний контур, еквівалентній діоду pin-типу. ВІН Складається з джерела Струму, підключеного паралельно опору и Ємності, и працює як нізькочастотній фільтр, что пропускає нізькі частоти и затрімує Високі. Частота відсічення, якій відповідає загасання у 3 дБ (чі 50%), візначає верхню межу частотного діапазону (смуги пропускання). Частоти Вище частоти відсічення НЕ є Робочими.
Діоді, прізначені для вісокошвідкісніх систем, повінні мати Ємності завбільшкі декілька пікофарад и Менші. Ємність діода pin-типу являє собою Ємність контактів р-in шарів, а такоже конструктівні Ємності ЕЛЕМЕНТІВ Підключення и кріплення. Розглянемо фотодіод з годиною Реакції 1 нс и ємністю 2 пФ. Его робоча частотна смуга пропускання (BW) дорівнює
.
Для визначення діапазону параметрів, при якіх відсутній Вплив постійної RC на частотну Смугу, нужно обчісліті максимального значення опору, что відповідає отриманий раніше значення ширини частотної смуги.
В
Рисунок 2 - Електрична модель Р-IN діода
