Photodiode - Définition

Optimisation

Pour avoir une meilleure efficacité quantique, la majorité des photoporteurs devront être créés dans la ZCE, où le taux de recombinaison est faible. On y gagne ainsi au niveau du temps de réponse de la photodiode. Pour réaliser cette condition, la photodiode devra avoir une zone frontale aussi mince que possible. Cette condition limite cependant la quantité de rayonnement absorbée. Il s’agit donc de faire un compromis entre la quantité de rayonnement absorbée et le temps de réponse de la photodiode : généralement . W étant la largeur de la ZCE et α, le coefficient d’absorption.

Nous venons de voir l’intérêt d’avoir une zone de charge d’espace suffisamment grande pour que le photocourant soit essentiellement créé dans cette zone et suffisamment mince pour que le temps de transit ne soit pas trop important. On peut toutefois augmenter artificiellement en intercalant une région intrinsèque I entre les régions de type N et de type P. Ceci conduit à un autre type de photodiode : les photodiodes PIN.

Si la polarisation inverse de la structure est suffisante, un champ électrique important existe dans toute la zone intrinsèque et les photoporteurs atteignent très vite leur vitesse limite. On obtient ainsi des photodiodes très rapides. De plus, le champ électrique dans la région de déplétion (la ZCE) empêche la recombinaison des porteurs, ce qui rend la photodiode très sensible.