高灵敏高线性度区熔硅光晶体管的研究

摘要

现有光晶体管具有噪声较低、增益较高(光信号强度适中时)等优点;但它同时也存在线性较差、光信号较弱时增益较低等缺点,限制了它的实际应用.本论文报道了一种基于高纯区熔单晶硅和发射结-集电结接近穿通状态的光晶体管的实验研究结果.在穿通电压附近(40V)、0.83μm波长的光入射及0.15nW入射光功率条件下,器件的响应度为38A/W;工作在发射结-集电结接近穿通状态时线性度最好,在0.15-1500nW光功率(4个数量级)范围内,线性因子为0.9954,接近于HamamatsuS1227-1010BQ光电二极管在同一光功率区间内的线性因子(0.9982).另外,这种光晶体管的增益在130左右且增益的起伏在1﹪以内时,偏压的变化允许在2.5﹪以内(40V±1V),温度的变化可允许±2°C.其增益对偏压及温度的稳定性优于线性模式下具有相近增益的雪崩光电二极管(APD).