p-i-n-ФОТОДИОДЫ
за которое носитель проходит через
если положить а = 0. Следовательно,
где tr = e/vs — время, за которое носитель проходит через обедненный слой. Итак, ток проводимости амплитудно модулирован функцией вида [1—ехр(iwtr)]/iwtr график которой представлен на рис. 13.5. Если пренебречь влиянием тока смещения, который обусловлен внешним напряжением и не зависит от времени, то нетрудно видеть, что при wtr = 2,4 эта функция умень
 |
-
шается на 3 дБ. Следовательно, полоса пропускания на уровне 3 дБ будет равна
Отсюда следует, что хороший компромисс между требованиями быстродействия и чувствительности достигается при е= 1/а.
Влияние диффузии
Предположим, что толщина слоя объемного заряда мала по сравнению с длиной поглощения L = 1/а(l). Тогда большая часть пар электрон — дырка будут перемещаться под действием диффузии и только те из них, которые достигнут обедненной зоны, дадут вклад в фототок. Следовательно, полезными будут те пары носителей заряда, которые генерируются на расстоянии, меньшем диффузионной длины, от обедненной зоны. Можно ввести понятие скорости диффузии носителей [202], которая пропорциональна логарифмической производной от локальной концентрации носителей заряда С(х):
Здесь D — коэффициент диффузии, который зависит от типа рассматриваемых носителей заряда . Если концентрация носителей распределяется по экспоненциальному закону, то скорость диффузии Vдифф — постоянная величина, равная произведению Da. Если предположить, что полезная толщина полупроводника е равна длине поглощения, то легко найти время, за которое носители ее проходят:
Влияние диффузии меньше, если р — n-переход расположен близко от поверхности и если велика толщина слоя объемного заряда.
Гетерофототранзисторы.
Весьма перспективными для интегрально-оптических и оптоэлектронных схем оказываются биполярные фототранзисторы с широкозонным гетероэмиттером — гетерофототранзисторы (ГФТ), реализация которых стала возможной благодаря успехам эпитаксиальной технологии.
