Spad

SPAD是一種具有單光子探測能力的光電探測雪崩二極管。

SPAD顯示無限增益的工作高于擊穿電壓(理論增益為∞）。電場的差異是如何造成的？APD和SPAD有什么區(qū)別？它的內(nèi)部機(jī)制是什么？

事實(shí)上，從宏觀的角度來看，APD和SPAD不同之處在于雪崩碰撞是否引入了空穴的正反饋碰撞效果。

在材料中，電子的離化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空穴的離化率（不同電場下電子空穴的離化率也不同）。如果耗盡區(qū)域的電場大小可以使電子達(dá)到離化閾值，但不足以獲得足夠的能量與新的電子空穴發(fā)生碰撞（即使空穴移動(dòng)到大距離，也無法達(dá)到雪崩閾值），當(dāng)電子流出時(shí)，只有電子參與雪崩過程PN結(jié)算時(shí)，整個(gè)雪崩系統(tǒng)獲得有限的增益，即APD工作方式。相反，如果電場足夠大，空穴和電子都可以在PN當(dāng)結(jié)運(yùn)動(dòng)達(dá)到雪崩閾值時(shí)，電子與新的電子空穴碰撞，新的電子空穴與中間空穴碰撞，反向運(yùn)動(dòng)也會(huì)與新的電子空穴碰撞。理論上，這個(gè)循環(huán)反饋將被獲得∞增益。

APD和SPAD應(yīng)用領(lǐng)域因工作機(jī)制的不同而有很大的不同。APD主戰(zhàn)場在光通信相關(guān)領(lǐng)域，而主戰(zhàn)場與光通信相關(guān)SPAD主要用于單光子檢測領(lǐng)域。