研究目的
提出一种基于过剩噪声因子F与增益M之间线性关系来精确测定雪崩光电二极管(APD)量子效率及初级光电流的方法，并在非局域碰撞电离效应主导噪声与增益关系时，准确比较现代APD设计的性能。
研究成果
新方法主要基于噪声、光电流和输入光功率的测量参数，提供了一种更精确测定雪崩光电二极管（APD）量子效率、增益及过剩噪声的方式，且无需依赖关于层厚度、吸收系数或通过抗反射涂层与镜面的光学透射与反射的假设。
研究不足
该方法特别适用于分析倍增层中存在显著非局域效应的雪崩光电二极管（APD）。文献中报道的部分APD尽管其倍增层应具有可观的 非局域效应，却似乎不符合公式(4)所描述的关系。
1：实验设计与方法选择：
本研究利用过剩噪声因子F与增益M之间的线性关系来确定APD的量子效率和初级光电流。
2：样本选择与数据来源：
分析了两种具有不同外延结构的APD。
3：实验设备与材料清单：
包括稳定的白炽灯、光学带通滤波器、多模光纤、Keithley 2400源测量单元、低噪声跨阻放大器和PC-示波器卡。
4：实验步骤与操作流程：
在光照和黑暗条件下，通过改变偏置电压测量噪声谱密度和光电流。
5：数据分析方法：
绘制方程(6)左侧与Iph的关系图以获得线性特性，并据此计算Ipho、knl和QE的值。
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Keithley 2400 source measure unit
2400
Keithley
Provides the bias and measures the dc current in the photodiode.
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optical bandpass filter
Filters all but the wavelengths of interest.
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multimode optical fiber
Couples light to the active area of the photodiode under test.
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low noise transimpedance amplifier
Amplifies the signal from the photodiode.
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PC-oscilloscope card
Collects transient data for noise power spectrum analysis.
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