Y8T134 为什么APD的吸收层和雪崩层要分离？
合集2020第14页-19页，写光模块中探测器结构演变，在APD中要实现了吸收层与雪崩层的分离。
合集2020第399页，写为什么雪崩电场要设置在击穿电压附近
今天再补充几句，把这个关系理一理。
光模块用的APD
吸收层和雪崩层可以不分离么？ 也就是用一种材料同时进行光吸收和雪崩效应两个功能。可以
那为什么要分离？
因为吸收层，要容易吸收（光纤通信波段）的光，常常需要一个低电压，而大多数雪崩效应又工作在高电压下，二者大多数不兼容，需要分离后各自选择合适的材料进行设计。
反过来的疑问就是，如果强行不分离，吸收层可以高电压下工作么？很难，吸收层要容易吸收光，需要很容易被击穿的材料体系才行，很弱的能量就能把材料的外层电子拽下来，吸收层又很薄，因为厚了就很难提高探测器速率，弱电场，薄层，意味着电压必须要小才行。
小电压下，弱电场，在材料很容易被光的能量破坏外层电子，这么弱的材料还得保持在不被反向电压击穿。反向电压的电场只负责收集光生载流子。
想象一下就是桌上有兵乓球，光的能量，就是我们吹气的能量，把兵乓球吹下去，能吹下去多少，这就是响应度，用于评估肺活量。 选择乒乓球，是人吹起能吹的动，为什么不选铁蛋，就是因为吹不动。
外加的反偏电压，就是大自然的风，选择吹兵乓球，那么就需要选择环境，不能在室外的大风天气进行这个活动，选在室内可控的外界风量才行。
InGaAs就是兵乓球，InP就是铁蛋，光的能量就是我们吹的那口气，外加电压就是大自然的风。
吸收层的材料，只能选弱电场，小电压。
就是雪崩效应可以在小电压下工作吗？可以
那为什么不选择在小电压下工作呢？因为不可控。
雪崩效应要在接近击穿电压，但又不能达到击穿电压，时才能激发出较大的雪崩增益。所以常常有把雪崩电压设置在0.9Vbr，0.95Vbr的说法，Vbr就是击穿电压。
小击穿电压，只要控制雪崩层的厚度，一样可以实现较大的雪崩电场，或者选择弱电场即可雪崩的材料也行，产业选择较大电压，是因为两个条件。
比如，我们要把雪崩电压设置在0.95Vbr， 现在有两个选择，一个是Vbr=1V，另一个是Vbr=40V。
两个条件是
第一：Vbr是一个随温度漂移的参数，并不是确定的值。
第二：我们光模块给出的电压，是一个带有纹波的电压，并不是理想电压。
加入Vbr=1V，那么雪崩电压需要控制在0.95x1=0.95V，当光模块给出的电压略有变化，要么≥1V，材料击穿失效了。要么是0.92V、0.9V等等，雪崩增益降低了，达不到我们的灵敏度。
给的这个雪崩电压，需要小心翼翼的控制。
即使现在小心翼翼的给出了一个精确的电压值，光模块的温度略波动了一下，探测器的Vbr跟着也漂了，我们刚才设置的那个值，没用了，需要重新调整，精确的调整。
可如果选择了一个Vbr=40V的设计，那么雪崩电压就可设置在0.95x40=38V，那么留给我们的0.9Vbr-1Vbr的空间就很大，即使雪崩电压略微变化了零点几个伏特，不会引起探测器失效，也不会引起增益巨大变化而导致探测器灵敏度劣化。
即使光模块的内部或外部温度略有变化，Vbr略有偏移，由于我们的雪崩电压点距离Vbr的绝对值有2V，也给了足够的保护，不至于被击穿。
雪崩电压要高一些，更符合产业的需求。
吸收层的电压要低一些，也是一样，更符合产业需求。
这样就慢慢的，APD型的探测器逐步就把吸收电场和雪崩电场分开考虑，各自选择适合自己的材料体系。
并不是说低电压就不能产生雪崩效应，也不是说吸收层和雪崩层不能共用，只是说，这样起不到更好的效果。
虽然APD的吸收层和雪崩层分开选材和设计，但大多数这两层是串联结构，外界只需两个电极。只有 少数厂家才把吸收层和雪崩层的电极分别引出。
