APD全称为Avalanche PhotoDiode,中文名为雪崩光电二极管。它是一种基于光电离原理(avalanche effect)工作的半导体光电检测器件。在光探测器的基础上,通过引入雪崩效应,可以大幅度提高光电探测的增益,从而提高APD在光电检测中的灵敏度。
与一般的光电二极管和光电二极管阵列相比,APD具有高增益、低暗电流和高响应度等优点,因而被广泛应用于激光测距、光通信、医疗影像和核物理实验等领域。
APD 的基本工作原理是基于光探测器的 PN 结和接近 PN 结的雪崩效应。当位于 APD 有源区的 PN 结受到光信号照射时,在电压的作用下,电荷载流子在 PN 结电场的影响下被加速并进入高电场区。在高电场下,载流子会被加速到足够高的能量级别,从而在碰撞中轰击氧化物颗粒,使其进入雪崩电离状态,从而大幅度增加载流子数目,并产生较大的电流响应。因此,APD相对于普通光电探测器有着更高的灵敏度和信号爆发能力。
APD 灵敏度的大小与它的雪崩增益有关。同时,APD 的雪崩增益决定了 APD 能承受的最大光功率,在高功率光信号下需要进行适当的 APD 抑制。
APD 由于其高增益、高灵敏度和快速响应等优势,在多个领域中得到了广泛应用。
在激光测距领域,APD 作为高灵敏度光电检测的关键元素,在多目标激光测距和飞行器距离测量等领域发挥着重要作用。
APD 还广泛应用于医学成像和生物医学诊断领域。在医学 CT 等成像领域,APD 的快速响应和高灵敏度使其成为图像传感器和探测器最常用的元素之一。在核物理和高能物理领域,APD 有着广泛的应用,如基于银河中微子相互作用的验证验等领域。
总之,电子产品APD是一种极其重要的光电检测器件。它基于雪崩效应进行工作,具有高增益、低暗电流和高响应度等优点,在激光测距、光通信、医疗影像和核物理等领域有着广泛的应用。