Технологии изготовления.

Для создания данного класса приборов может быть использован широкий круг полупроводников:

· Кремний используется для работы в ближнем ИК-диапазоне, при этом имеет малые шумы, связанные с умножением носителей.

· Германий принимает инфракрасные волны длиной до 1.7 мкм, но приборы на его основе имеют заметные шумы.

· InGaAs обеспечивает приём волн длиной от 1.6 мкм, при этом имея меньшие нежели у германия шумы. Обычно этот материал используется для изготовления лавинных фотодиодов на гетероструктурах, также включающих InP в качестве подложки и второго компонента для создания гетероструктуры. Эта система имеет рабочий диапазон в пределах 0,7—0,9 мкм. У InGaAs высокий коэффициент поглощения на длинах волн, используемых в телекоммуникации через волоконно-оптические линии связи, таким образом, достаточно даже микронных слоёв InGaAs для полного поглощения излучения. Эти материалы обеспечивают небольшие задержки и малые шумы, что позволяет получить устройства с полосой частот более 100 ГГц для простой InP / InGaAs системы и до 400 ГГц для InGaAs на кремнии. Это делает возможным передачу данных на скоростях, превышающих 10 Гбит/с.

· Диоды на основе Нитрида галлия используются для работы в ультрафиолетовом диапазоне волн.

· HgCdTe применяется для изготовления диодов, работающих в инфракрасной части спектра, обычно максимальная длина волны составляет около 14 µm. При этом они требуют охлаждения для сокращения темновых токов. Такая система способна обеспечить очень низкий уровень помех.

Рисунок 2. Зонная диаграмма лавинного фотодиода на гетероструктуре InP-InGaAs. Фототок

Причина применения сверхрешеток для построения лавинных фотодиодов заключается в том, что большие различия между коэффициентами ударной ионизации для электронов и дырок приводят к сокращению шумов.

Ещё одно преимущество подобных структур в том, что процесс лавинного размножения более локализован, что также уменьшает помехи. Толщины отдельных слоёв лежат между 100 и 500 Å.

Рисунок 3. Зонная диаграмма лавинного фотодиода на сверхрешетке.