建立了SACM型In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As雪崩光电二极管(APD)的分析模型, 通过数值研究和理论分析设计出高性能的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As APD。器件设计中, 一方面添加了In0.52Al0.48As势垒层来阻挡接触层的少数载流子的扩散, 进而减小暗电流的产生;另一方面, 雪崩倍增区采用双层掺杂结构设计, 优化了器件倍增区的电场梯度分布。最后, 利用ATLAS软件较系统地研究并分析了雪崩倍增层、电荷层以及吸收层的掺杂水平和厚度对器件电场分布、击穿电压、IV特性和直流增益的影响。优化后APD的单位增益可以达到0.9 A/W, 在工作电压(0.9 Vb)下增益为23.4, 工作暗电流也仅是纳安级别(@0.9 Vb)。由于In0.52Al0.48As材料的电子与空穴的碰撞离化率比InP材料的差异更大, 因此器件的噪声因子也较低。