双极工艺的光电二极管

简介：
本研究探讨了采用双极工艺制造的光电二极管，旨在提高其在光电信号转换中的性能和效率。通过优化材料与设计，我们实现了更佳的响应速度、更高的灵敏度以及更低的噪声水平，从而为高性能光学传感器的应用提供了可能。 图1展示了一种基于标准双极工艺的N+-P型光电二极管。其中，N+区由N+埋层及插入的N+集电极注入形成，而P区则直接使用轻掺杂的P型衬底。图中显示N＋区与P＋区之间的间距为5 μm，并且将N＋区面积定义为光电探测器的有效面积。 这种结构能够高效地进行光电转换，在施加4.2伏特偏置电压时，量子效率η达到30%。然而，由于光生载流子在外延层中的扩散速率较慢，导致响应速度相对较慢。该器件与一个跨阻抗为1.8 kΩ的双极型前置放大器单片集成，在探测器面积为100×100 μm²且入射光波长为850 nm的情况下，可以测得特定的数据传输率。