pin光電二極管原理

　　PIN型光電二極管也稱PIN結二極管、PIN二極管，在兩種半導體之間的 PN結，或者半導體與金屬之間的結的鄰近區(qū)域，在P區(qū)與N區(qū)之間生成I型層，吸收光輻射而產(chǎn)生光電流的一種光檢測器。具有結電容小、渡越時間短、靈敏度高等優(yōu)點。

　　在上述的光電二極管的PN結中間摻入一層濃度很低的I型半導體，就可以增大耗盡區(qū)的寬度，達到減小擴散運動的影響，提高響應速度的目的。由于這一摻入層的摻雜濃度低，近乎本征（Intrinsic）半導體，故稱I層，因此這種結構成為PIN光電二極管。I層較厚，幾乎占據(jù)了整個耗盡區(qū)。絕大部分的入射光在I層內被吸收并產(chǎn)生大量的電子-空穴對。在I層兩側是摻雜濃度很高的P型和N型半導體，P層和N層很薄，吸收入射光的比例很小。因而光產(chǎn)生電流中漂移分量占了主導地位，這就大大加快了響應速度。

　　PIN光電二極管結構

　　在P型半導體和N型半導體之間夾著一層本征半導體。因為本征層相對于P區(qū)和N區(qū)是高阻區(qū)這樣，PN結的內電場就基本上全集中于 I 層中。

　　pin光電二極管i層作用

　　本征層的引入，明顯增大了p+區(qū)的耗盡層的厚度，這有利于縮短載流子的擴散過程。耗盡層的加寬，也可以明顯減少結電容，從而使電路常數(shù)減小。同時耗盡加寬還有利于對長波區(qū)的吸收。性能良好的PIN光電二極管，擴散和漂移時間一般在10-10s數(shù)量級，頻率響應在千兆赫茲。實際應用中決定光電二極管的頻率響應的主要因素是電路的時間常數(shù)。合理選擇負載電阻是一個很重要的問題。