Diodo pin y apd

*
El Fotodector es un componente crítico en cualquier sistema de comunicaciones por fibra óptica. Este elemento ha sido menospreciado, algunas veces, en la reciente tendencia de concentrarse en las mejoras de los transmisores láser y en las mismas fibras ópticas. Simplemente con cambiar de un tipo de fotodetector a otro se puede incrementar la capacidad de un sistema óptico en un orden demagnitud sin tocar ningún otro componente.
* Aunque existen varios tipos de fotodetectores, usualmente sólo se consideran tres para la detección directa de señales digitales en comunicaciones ópticas: el Fotoconductor, el Diodo PIN y el Fotodiodo de Avalancha (APD).

FOTODIODO PIN

* El fotodiodo PIN es el detector más importante utilizado en los sistemas de comunicación óptica. Esrelativamente fácil de fabricar, altamente fiable, tiene bajo ruido y es compatible con circuitos amplificadores de baja tensión. Además, es sensible a un gran ancho de banda (debido a que no tiene mecanismo de ganancia).

* Unas zonas p y n altamente conductivas junto a otra intrínseca poco conductiva, caracterizan al diodo PIN. Los fotones entran a la zona intrínseca generando pares electrón-hueco.El diodo se polariza inversamente con el fin de que las cargas generadas en la zona intrínseca sean aceleradas por el campo eléctrico presente.
 

* Una típica estructura p-i-n planar tiene, como material absorbente de luz, a un compuesto de In Ga As. La región de absorción es fina, siendo generalmente, un material tipo n sobre un sustrato tipo n de Indio Fosforoso. La superficie superiorestá recubierta de un fino aislante, o capa pasiva, para proteger la superficie y reducir la recombinación de electrones y huecos en dicha superficie.
*  
* Cuando un fotón entra en la zona de deplexión, es absorbido y genera un par electrón-hueco, los cuales son dirigidos hacia los electrodos opuestos. Ahí se recogen y aparecen como corriente en el circuito exterior. Puesto que el par deportadores es separado en mucho menos tiempo que el tomado para su recombinación, el proceso de detección es rápido y eficiente. 
* El ancho de banda de un diodo p-i-n está limitado por el tiempo tomado en colectar las cargas. Este tiempo es inversamente proporcional al ancho de la zona de deplexión, y directamente proporcional a la velocidad de los portadores de cargas en la región de altocampo eléctrico.

Aplicaciones:
El diodo PIN puede ejercer, entre otras cosas, como:
* Conmutador de RF
* Resistencia Variable
* Protector de Sobretensiones
* Fotodetector
FOTODIODO DE AVALANCHA (APD)

Son similares a los diodos PIN en cuanto a que trabajan polarizados inversamente, en ausencia de grandes corrientes de obscuridad.

A diferencia de los diodos PIN, los APD operan atensiones inversas lo suficientemente elevadas como para que el campo eléctrico (en la zona p-n) acelere los pares electrón-hueco (generados térmicamente) para generar más pares. Esto mediante colisiones con otros átomos que componen la estructura cristalina del semiconductor.
Las colisiones ionizan los átomos, produciéndose nuevos pares electrón-hueco. Esta ionización por impacto nos determinala ganancia interna del dispositivo o ganancia de avalancha.
 

 PROCESO DE AVALANCHA 
* Con polarización directa (es decir, la región p positiva y la región n negativa), el diodo está preparado para conducir corriente limitada por la resistencia del dispositivo. En polarización inversa, la unión p-nforma una barrera y sólo la puede atravesar una corriente muy pequeña, normalmente causadapor generación térmica (ya que los átomos de la red cristalina están en constante vibración) y por la separación debida al campo eléctrico que existe en la región de deplexión. Esta corriente se denomina corriente de oscuridad, puesto que existe incluso en ausencia de luz incidente. Está presente en todos los diodos, en mayor o menor grado, y suele ser característica del material usado en la...