Фотодиоды на основе контакта металл-полупроводник

Эти диоды выполняются на основе полупроводников, на которые нанесён тонкий слой золота.

Отличия:

1. В фотодиодах с использованием барьера Шотки высота потенциального барьера может быть ниже, нежели в кремниевых фотодиодах. Фотоны, имеющие энергию, меньшую, чем энергия запрещённой зоны полупроводника, могут поглощаться в металле. Низкочастотная характеристика таких фотодиодов располагается дальше.

2. С уменьшением длины волны и увеличением показателя поглощения в полупроводнике квантов света последние продолжают поглощаться в зоне объёмного заряда, где существует электрическое поле. Высокочастотная часть будет располагаться значительно дальше, чем у обычных фотодиодов. Спектральная характеристика значительно шире, чем у фотодиодов с p-n-переходом.

Кроме того, в этих фотодиодах сопротивление базы значительно меньше, и толщина этой базы невелика. В результате задержка на пролёт области базы, а также задержка на перезарядку барьерной ёмкости пренебрежимо малы. Основную задержку в этих фотодиодах вносит время пролёта через область объёмного заряда. Эта величина колеблется в пределах: 0,01 – 0,1 нс. Это позволяет использовать частоту модуляции светового потока очень высокой, вплоть до СВЧ-диапазона.

6.1.2.3 Фотодиоды на основе гетероперехода

Гетеропереход – переход между полупроводниками с различной шириной запрещённой зоны.

Если гетеропереход освещается со стороны полупроводника с более широкой запрещённой зоной, причём энергия квантов света меньше ширины запрещённой зоны первого полупроводника и больше ширины запрещённой зоны второго полупроводника с более узкой зоной, то эти кванты будут поглощаться в полупроводнике с более узкой зоной, а первый полупроводник будет прозрачным для этих квантов. В результате будет возникать фототок. С уменьшением длины волны падающего на полупроводник света увеличивается коэффициент поглощения вторым полупроводником, за счёт чего увеличивается фототок. При дальнейшем увеличении длины волны фотоны будут поглощаться и первым полупроводником.