13.3. ШИРИНА ПРОПУСКАНИЯ ЛАВИННЫХ ФОТОДИОДОВ
В этом параграфе не будем заниматься подробным анализом воздействия на лавинный фотодиод синусоидального модулированного излучения, а рассмотрим импульсную переходную характеристику, как уже делалось в § 12.5. Строгая теория сложна и трудна, поэтому ограничимся обсуждением общих физических принципов и оценками предельной ширины полосы. В 
-лавинном, показанном на рис. 13.3 и 13.4, полное время переходного процесса складывается из трех частей:
а) времени перехода электронов через область дрейфа 
б) времени, необходимого для развития лавины 
в) переходного времени, необходимого рожденным в лавине дыркам для встречного пересечения дрейфового пространства 
Части б) и в) соответствуют дополнительной задержке, обусловленной спецификой лавинного режима.
Лавинное время задержки 
зависит от отношения коэффициентов ионизации 
. Графическая иллюстрация такой зависимости представлена на пространственно-временной диаграмме (рис. 13.8). При 
время развития лавины не превышает времени пересечения электроном лавинной области 
Предполагаем, что дол 
При 
в процессе развития лавины происходят многократные переходы через лавинную область, и коэффициент умножения высок. При 
Тогда полное переходное время
и в соответствии с высказанными в § 12.5 соображениями следует ожидать, что ширина полосы, измеренная на уровне — 
Распространим приведенный в § 12.5 численный пример для кремниевого диода на случай аналогичного диода, но в лавинном исполнении. Имеем 
. Положим 
. Тогда 
нс, т. е. 
Для соответствующего нелавинного диода переходное время составляет около
0,5 нс, а полоса на уровне — 
порядка 
Таким образом, умножение в 100 раз привело к сужению полосы примерно в 3 раза. Формула (13.3.1) выдвигает еще один довод целесообразности использования материалов 
, в которых электроны вызывают лавину. Противоположные аргументы действуют, когда лавина вызывается дырками; в этом случае желательно, чтобы коэффициент 
значительно превышал единицу.
Рис. 13.8. Пространственно-временные диаграммы развития лавииы: 
На этих диаграммах не учитывается статистическая природа процесса ионизации. Дрейфовые скорости предполагаются постоянными, причем скорость электронов вдвое больше скорости дырок. Это видно по наклону линий на диаграммах
