Avalanchefotodiode

Schematischer Querschnitt einer angestrahlten InP-InGaAs Fotodiode

Lawinenfotodioden (englisch avalanche photodiode, daher oft APD genannt) sind hochempfindliche und schnelle Fotodioden. Sie nutzen den Lawinen-Durchbruch (Avalanche-Effekt), der auch in Zener-Dioden verwendet wird.

Sie können als das Halbleiteräquivalent zum Photomultiplier betrachtet werden. Beim Anlegen einer hohen Sperrspannung nahe der Lawinen-Durchbruch-Spannung zeigen Lawinenfotodioden eine interne Verstärkung, die durch Stoßionisation in der Sperrschicht hervorgerufen wird.

Werden Avalanche-Photodioden (APD) oberhalb der Durchbruchspannung im sogenannten Geiger-Modus betrieben, erreichen sie eine Verstärkung von 1:10⁵. Sie werden als G-APD oder auch Single-Photon Avalanche Diode (SPAD) bezeichnet. Ein einzelnes Photon löst eine leicht meßbare Ladungslawine aus. Die Detektorelektronik stellt sicher, dass die Diode dabei nicht zerstört und anschließend wieder zurückgesetzt wird.

Siehe auch: Avalanchediode

Literatur

• S. M. Sze: Physics o Semiconductor Devices. 2. Auflage. John Wiley & Sons. 1981. ISBN 0-471-05661-8
• M. S. Tyagi: Introduction to Semiconductor Materials and Devices. John Wiley & Sons. 1991. ISBN 0-471-60560-3

Weblink

• Funktionsweise und Einsatzbereiche von Avalanche Photodioden (PDF; 168 KB)
• http://www.idquantique.com/news/files/photonik_ge.pdf (PDF; 640 KB)