Рис.3 Принцип работы p-I-n фотодиода:
a) структура диода; б) распределение электрического поля; в) распределение интенсивности света и скорости генерации; г) зонная диаграмма при обратном смещении
В стационарном режиме плотность полного фототока, протекающего через обратносмещенный p-i-n-переход, можно разбить на две части:
![]() |
1/kw Током термической генерации можно пренебречь. Тогда в соответствии с рис.3, в скорость генерации электронно-дырочных naр:
![]() |
![]() |
![]() |
Плотность диффузионного тока Jдифф определяется через концентрацию неосновных носителей (в нашем случае — дырки в n-области) и их коэффициент диффузии Dp как
![]() |
![]() |
где Lp=(Dptp )1/2— диффузионная длина.
![]() |
Как правило, здесь можно пренебречь вторым слагаемым, содержащим пр0, и тогда плотность полного тока оказывается пропорциональной падающему световому потоку. Она максимальна при двух условиях ае >> 1 и aLn> 1, которые противоречат требованию малой постоянной времени, так как увеличение е влечет за собой увеличение времени перехода. Для оценки влияния времени перехода на постоянную времени можно измерить фазовый сдвиг между фототоком и световым потоком, модулируемым высокой частотой. Для простоты предположим, что внешнее напряжение достаточно велико и поэтому в слое с собственной проводимостью нет свободных носителей заряда, а те носители, которые