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Description

 反向结光电子器件
    结中由于两侧电荷的转移在结区建立很强的内场(达104伏/厘米以上),导致能带弯曲,形成PN结势垒。光生载流子一旦扩散入结区即被内场扫向两侧构成光生电流。硅光电池和光敏二极管就是利用反向结特性工作的器件。硅光电池作为太阳能电源在人造卫星上已得到应用,中国“东方红”2号人造卫星就使用了硅光电池。目前硅光电池能量转换效率已接近15%的理论值。光敏二极管是广泛使用的光检测器件,为了提高量子效率和响应速度,必须尽量扩大耗尽区(即电场区),因此实用的半导体光电二极管都施加反向偏置,量子效率可达到80%以上,响应时间可小于纳秒,光纤通信系统使用的Si-PIN检测器就是典型的一种。
    如果施加足够大的反向偏置,光生载流子在结附近某区域的强电场下加速,其能量可达到引起晶格碰撞电离的阈值。这种电离过程呈雪崩式链锁反应,因而可得到内部增益。利用这种过程可制出快速灵敏的光检测器,称半导体雪崩光电二极管(APD)。它在长距离、大容量光纤通信系统中得到应用。

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