湖北久之洋红外系统股份有限公司, 湖北 武汉 430223
针对雪崩光电二极管(Si-APD)所加偏压需要随环境温度作调整, 且偏压电路所需的低纹波低噪声等因素, 构建了以Royer振荡器和微控制器为核心的偏压电路。该Si-APD偏压电路以BL8032型同步降压控制器作为Royer振荡器的输入电源, 以MS5221M型DAC作为该输入电源的调整单元, 以AD8606型集成运放和AD7980型ADC作为Royer振荡器输出电压采样单元, 以STM32F103TBU6型微控制器作为计算与时序控制单元。本偏压电路不仅具有温度自适应性, 而且具有低纹波、低噪声、低功耗和电气安全隔离的特点, 能在9~36 VDC宽输入电压范围和-40~70 ℃环境下良好工作。
Royer振荡器 硅基雪崩光电二极管 偏压电路 温度自适应性 微控制器 Royer oscillator Si-APD bias circuit temperature adaptivity MCU
研究了离子注入后推结与扩散两种掺杂方式制作保护环对拉通型硅基雪崩光电二极管(Si-APD)器件成品率的影响, 对比在不同工艺条件下器件反向击穿电压、暗电流的变化情况。研究结果表明, 采用离子注入后推结的方式, 在注入后3 h@1 100 ℃条件下的成品率为94%; 采用扩散掺杂方式, 器件成品率不超过65%。两种方式对器件反向击穿电压影响较小且暗电流抑制效果相当。离子注入后推结制备保护环的方式更适合Si-APD制程。
拉通型Si-APD 保护环 离子注入技术 扩散技术 成品率 reach-through Si-APD guard-ring ion implantation diffusion technique yield
重庆邮电大学光电工程学院/国际半导体学院，重庆 400065
Ge/Si吸收区-电荷区-倍增区分离(SACM)结构的APD作为一种新型光电探测器已成为硅基APD器件研究的重点。对SACM Ge/Si型APD器件的基本结构及其主要特性参数，包括量子效率、响应度、暗电流等进行了理论分析及仿真验证。实验结果表明：在给定的器件参数条件下，所设计的APD器件的雪崩击穿电压为25.7 V，最大内部量子效率为91%，单位增益下响应度峰值为0.55 A/W，在750~1 500 nm范围内具有较高响应度，其峰值波长为1 050 nm；在高偏压以及高光照强度情况下，倍增区发生空间电荷效应从而导致增益降低。
Ge/Si 雪崩二极管 吸收区－电荷区－倍增区分离 器件仿真 Ge/Si-APD SACM device simulation
北京工业大学 电子信息与控制工程学院 新型光子器件实验室, 北京 100124
硅基雪崩光电探测器的器件性能与倍增层的掺杂浓度有着密切联系。研究了硅基雪崩光电探测器倍增层的掺杂浓度对雪崩击穿电压和光谱响应度等特性的影响。在硼的注入剂量由5.0×1012cm-2减小为2.5×1012cm-2时, 倍增层内电场强度逐渐降低, 吸收区电场强度迅速增大, 器件的雪崩击穿电压由16.3V迅速上升到203V, 而光谱响应在95%的击穿电压下, 峰值响应波长由480nm红移至800nm, 对应的响应度由11.2A/W剧增到372.3A/W。综合考虑光谱响应和雪崩击穿电压的影响, 在硼注入剂量为3.5×1012cm-2时, 可获得击穿电压为43.5V和响应度为342.5A/W的器件模型, 对实际器件的制备具有一定参考价值。
拉通 雪崩击穿电压 光谱响应 Si APD silicon avalanche photodiode reach through breakdown voltage spectral response
根据脉冲激光测距仪目前广泛应用的达通型硅雪崩光电二极管(Si-APD）的噪声谱密度，从理论和实验结果分析各种测距精度的脉冲激光测距仪，在不同脉冲宽度条件下，Si-APD的负载电阻、接收放大器带宽、噪声等效功率、最小可探测功率以及信噪比等数据，并将其进行比较。说明保持Si-APD器件的最佳工作状态是提高激光测距仪的探测灵敏度和测量数据的稳定性、可靠性的重要条件。
脉冲激光测距仪 硅雪崩光电二极管 信噪比 灵敏度 最佳工作状态 pulsed laser rangefinder Si-APD SNR sensitivity optimum operating condition
