與光電二極管(PD)類(lèi)似，雪崩光電二極管(APD)同樣是利用光電效應(yīng)來(lái)對(duì)光信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。不同的是，雪崩光電二極管(APD)相比光電二極管(PD)具有更高的增益，能夠探測(cè)更微弱的光信號(hào)。

一，雪崩光電二極管(APD)按擊穿電壓分級(jí)

以S12023-02、S12023-05、S12023-10、S12023-10A、S12051、S12086 和 S3884為例，它們都是包含了近紅外波段的APD，具備低偏壓操作能力，可作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品提供，分為 80 至 120 V、120 至 160 V 和 160 至 200 V 三個(gè)等級(jí)。

二，不同類(lèi)型的雪崩光電二極管(APD)具有不同的工作溫度下限

以近紅外硅雪崩光電二極管(硅APD)為例，分別來(lái)看低偏壓操作型和低溫度系數(shù)型。雖然低偏壓操作型和低溫度系數(shù)型都采用相同的封裝，但是，因?yàn)榈推珘翰僮餍途哂休^大的溫度系數(shù)，因此其結(jié)電容在低溫下變大，導(dǎo)致響應(yīng)速度下降，因此工作溫度的下限被指定為 -20°C。

三，如何在溫度變化時(shí)保持增益率恒定

溫度會(huì)影響雪崩光電二極管(APD)的增益率，對(duì)于一些不帶制冷的APD，如何在溫度變化時(shí)，保持恒定的增益率呢?

常用的方法是監(jiān)測(cè) PN 連接處的正向電壓或使用熱敏電阻來(lái)檢測(cè)溫度波動(dòng)，然后將反饋應(yīng)用于 APD 偏壓以保持增益率恒定。另一種方法是以恒定電流驅(qū)動(dòng) APD，并使偏壓根據(jù)溫度波動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)。

四，雪崩光電二極管(APD)與光電倍增管(PMT)的區(qū)別

雪崩光電二極管(APD)與光電倍增管(PMT)都具有增益率，都可用于微弱光的探測(cè)，它們的區(qū)別是什么呢?

首先從材料上來(lái)看，雪崩光電二極管(APD)屬于半導(dǎo)體器件，相對(duì)PMT來(lái)說(shuō)，具有更高的量子效率。另外，APD具有更小的尺寸，更寬的動(dòng)態(tài)范圍，且不受磁場(chǎng)的影響。但是，APD也有自身的缺點(diǎn)，那就是倍增系數(shù)相對(duì)較低，噪聲更大。因此，光電倍增管(PMT)更適合用于極低光量的探測(cè)。

五，雪崩光電二極管(APD)與PIN光電二極管的區(qū)別

PIN光電二極管(如S1223-01)的探測(cè)限由負(fù)載電阻熱噪聲和放大噪聲決定。APD 具有內(nèi)部增益效應(yīng)，可將信號(hào)倍增至高于熱噪聲的水平，從而實(shí)現(xiàn)相對(duì)更高的響應(yīng)速度和更低噪聲的光探測(cè)。

六，雪崩光電二極管(APD)的探測(cè)極限

關(guān)于雪崩光電二極管(APD)的探測(cè)極限，或者說(shuō)APD最低能夠探測(cè)到多弱的光，每款A(yù)PD的產(chǎn)品文檔中有一個(gè)參數(shù)用于描述這個(gè)問(wèn)題，就是NEP(噪聲等效功率)。

以近紅外 APD S2381為例，在低偏壓操作上，S2381典型的 NEP(噪聲等效功率)約為 5×10-16 W/Hz1/2。

七，雪崩光電二極管(APD)可做到多大的感光面

要制造大感光面的硅 APD，需要相應(yīng)的工藝技術(shù)以使整個(gè)感光面的增益率均勻。目前可提供高達(dá) 10 × 10 mm 感受光面 (S8664-1010)。

審核編輯 黃宇