Fotodiodo Avalancha - Fundamentos, Ventajas Y Desventajas.

Los fotodiodos de avalancha pueden utilizarse en varias aplicaciones para proporcionar un rendimiento que otros tipos de fotodiodos no podrían alcanzar. Como su nombre indica, el fotodiodo de avalancha utiliza el proceso de avalancha para proporcionar un rendimiento adicional, aunque el proceso de avalancha tiene algunas desventajas.

En vista de las ventajas y desventajas, los fotodiodos de avalancha se utilizan en varias aplicaciones especializadas en las que sus características les permiten proporcionar la sensibilidad adicional que puede requerirse.

Fotodiodo Avalancha - Fundamentos, Ventajas Y Desventajas.

Índice De Contenidos

    Fundamentos de los fotodiodos para avalanchas

    El fotodiodo de avalancha posee una estructura similar a la del fotodiodo PN o PIN. También se puede utilizar una estructura de diodo de avalancha similar a la de un fotodiodo Schottky, pero el uso de esta versión es mucho menos común.

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    La principal diferencia del fotodiodo de avalancha con respecto a otras formas de fotodiodo es que opera bajo una condición de alto sesgo inverso. Esto permite la multiplicación en avalancha de los agujeros y electrones creados por el impacto de los fotones y la luz.

    A medida que un fotón entra en la región de agotamiento y crea un par de agujeros de electrones, estos portadores de carga serán arrastrados por el altísimo campo eléctrico lejos uno del otro. Su velocidad aumentará hasta tal punto que cuando colisionen con la red, crearán más pares de electrones huecos y el proceso se repetirá.

    La acción de la avalancha permite que la ganancia del diodo se incremente muchas veces, proporcionando un nivel de sensibilidad mucho mayor.

    Las condiciones del circuito del fotodiodo de avalancha

    Los fotodiodos de avalancha requieren un alto sesgo inverso para su funcionamiento. En el caso del silicio, esto será típicamente entre 100 y 200 voltios. Con este nivel de sesgo inverso ven un efecto de ganancia de corriente de alrededor de 100 como resultado del efecto de avalancha.

    Algunos diodos que utilizan procesos de fabricación especializados permiten voltajes de polarización mucho más altos, de hasta 1500 voltios. Como se ha comprobado que los niveles de ganancia aumentan cuando se aplican voltajes más altos, la ganancia de estos diodos de avalancha puede aumentar hasta el orden de 1000. Esto puede proporcionar una clara ventaja cuando la sensibilidad es de suma importancia, pero esto es obviamente a expensas de todo el circuito adicional y las características de seguridad necesarias para los voltajes muy altos.

    Ventajas y desventajas del fotodiodo de avalancha

    Los fotodiodos de avalancha poseen una serie de ventajas y desventajas. Estas pueden ser consideradas en la selección de un dispositivo fotodetector adecuado.

    Ventajas de los fotodiodos de avalancha:

    • Alto nivel de sensibilidad como resultado de la ganancia de la avalancha

    Lee: Diodo Láser: Especificaciones Y Características.

    Desventajas del fotodiodo de avalancha:

    • Puede ser necesario un voltaje de funcionamiento mucho más alto.
    • El fotodiodo de avalancha produce un nivel de ruido mucho más alto que el fotodiodo PN.
    • El proceso de avalancha significa que la salida no es lineal...

    Los fotodiodos de avalancha no se utilizan tanto como sus homólogos de PIN. Se utilizan principalmente cuando el nivel de ganancia es de suma importancia, porque los altos voltajes requeridos, combinados con una menor fiabilidad, hacen que su uso sea a menudo menos conveniente.

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