雪崩光电二极管

雪崩光电二极管（APD）是一种光电探测器。它利用半导体材料的光电效应将光信号转换为电信号。与普通光电二极管相比，它具有更高的增益和灵敏度，并适用于低信噪比下的弱光检测。

1.什么是雪崩光电二极管

雪崩光电二极管是一种PN结构半导体器件，其工作原理基于内部增益机制。当光子被吸收后会产生光生载流子，其能量足以激发半导体材料中的电子被加速至击穿电压，此时电流呈指数级增加，形成内部放大效应。这种自身倍增的过程叫做雪崩效应，APD因此得名。

2.雪崩光电二极管符号

雪崩光电二极管符号如图所示，它与正常的PN结二极管类似，但在PN结上有一段反向偏压电路用于实现雪崩效应。

3.雪崩光电二极管工作原理

雪崩光电二极管的工作原理可分为三个阶段。首先是光电子产生，当光子进入PN结并被吸收时，会释放出一个电子-空穴对。随后，在外加反向偏压的作用下，经过一系列复杂的跃迁和散射过程，足够多的电子被激发到高能量状态，以至于它们足以撞击其他离子化原子，从而形成新的电子-空穴对。这依次导致了光电流增强，最终形成倍增效应，产生输出信号。