алімо градієнтом домішок.
Іншим Важлива параметром фотодіода, Який поклади від фізичних параметрів напівпровідніка є напряжение пробою р-n-переходу и обмежує Максимальна робоча напругу фотодіода. Величина напруги Um покладів від Пітом опору матеріалу бази переходу.
Для сплавного переходів между напругою пробою и Пітом опором встановлюється співвідношення (пробій Зінера)
=112.5р (41)
Для лавинного пробою
Ua=bр2 (42)
А, Т- залежався від типу провідності бази и є різнімі для різніх Напівпровідників.
.5 Розрахунок фотодіода з метою Отримання Бажанов параметрів вольтамперних характеристик
Завдання 1.Віготовленій германієвій фотодіод з п-р-переходом, освітленій паралельно пролшіні переходу. Перехід отриманий методом вирощування, має в n - області Пітом Опір рn і Час життя? H, а в рр - області рр і Час життя електронів? E.
Переріз має товщина? и ширину н.
Підрахуваті чутлівість фотодіода для випромінювання з Довжину Хвилі? темнової струм и відношення фотострум до темнового Струму при освітленні его потоком випромінювання Р в двох випадка:
А) коли довжина кожної області переходу рівна l1;
Б) коли довжина кожної області переходу рівна l2;
Завдання 2. Візначіті Які розміри и Фізичні параметрі винен мати сплавного р-n- Перехід в Германії, щоб при освітленні переходу потоком випромінювання 100МВт/см2 з Довжину Хвилі? фотодіод дозволялося отріматі фотострум ІФ gt; gt; 1mА, Темновое струм в області насічення ІT lt;=10тА и максимальна робоча напряжение фотодіода Uт gt;=50В.
.5. Порядок розрахунку.
. За кривою залежності діфузної довжина електронів и дірок в Германії від їх годині життя візначіті дифузной Довжину Lе, Lh.
. За крівій залежності коефіцієнта відбівання від Довжина Хвилі падаючого випромінювання для Gе найти R? , а по крівій залежності квантового виходим ?? внутрішнього фотоефекту в Gе від Довжина Хвилі випромінювання.
. Знайте відношення 1/Le и 1/Lh и скоріставшісь рис.5. обчісліті Fр формулою 24 або 25.
. Знайте величину фотострум Іф.
. Знайте величину темнового Струму Іт за формулою 36, знайшовші рівноважну концентрацію неосновних носіїв рn, nр. Візначіті концентрацію основних носіїв nn, рр
.Знайті відношення Іф до ІT.
. Візначімо напругу пробою и коефіцієнт запасу для даного Пітом опору бази.
.По рис.8 знаходімо, что для германію з данім Пітом опором и годиною життя носіїв, Густина Струму насічення js
. Для того, щоб Темновое струм НЕ перевіщував 10 мкА, площа переходу винна задовільняті умову Аn? Іт/js
.Візначіті інтегральну Потужність випромінювання, что падає на Переход Аn за формулою Р=Р Аn
Якшо Ідеальну чутлівість германевого фотодіода Прийняти С=0.54 А/Вт, то
ІФ=СР? 1мА.
Если Умова НЕ віконується, необходимо Зменшити площу переходу.
.Безпосередньо візначіті товщина бази за формулою 31 при даного коефіцієнті розділення Неможливо, так як? n входити у вирази 21 для L1.
проти знаходімо, что високий коефіцієнт розділення можна отріматі при товщіні бази співмірній з діфузійною довжина. Тому для? H, за графіком зна?? одим Lh и пріймемо товщина бази? n
За формулою 31 провірімо, Який коефіцієнт розділення для носіїв генерованіх в базі. Для?=1.5 мкм за графіком рис.6 Знайдемо коефіцієнт поглінання. Так як? N gt; gt; 1 /? то можемо не враховуваті Кількість носіїв, генерованіх за площинах переходу.
Підставляючі отрімані величини у формули 31 и 21, чи можемо переконатіся, что в цьом випадка коефіцієнт розділення Рівний
Для вібраної товщини бази і площі переходу при освітленні потоком р=0.1 Вт/см2 Знайдемо фотострум, а такоже Темновое струм.
.6Графікі Додатках
. Розвязок завдань
Варіант? n Ом см? h мкс? p Ом см? e мкс? ммH мм? мкмP мкВт/см2l1 ммI2 мм10161000,8200,551150,88
Завдання 1
виготовленя германієвій фотодіод з n-р-переходом, освітленій паралельно площіні переходу. Перехід отриманий методом вирощування, має в n-області Пітом Опір rn і Час життя th, а в р-области rp і Час життя електронів t e.
Переріз має товщина w и ширину Н.
Підрахуваті чутлівість фотодіода для випромінювання з Довжину Хвилі l, Темновое струм и відношення фотострум до темнового Струму при освітленні его потоком випромінювання Р в двох випадка:
А) коли довжина кожної області переходу рівна l1;
Б) коли довжина кожної області переходу рівна l2;
Для розв язку задачі виконуємо следующие пункти:
А) коли довжина кожної області переходу рівна l1:
