Eine Avalanche-Fotodiode (APD) ist eine empfindliche Fotodiode für die Umwandlung von Lichtsignalen in elektrische Signale, wie sie in den Detektoren von optischen Netzen eingesetzt werden.

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PIN-Diode von Physics SCI

Die Avalanche-Fotodiode arbeitet mit dem fotoelektrischen Effekt und vervielfacht den Photonenstrom unter Ausnutzung des Avalanche-Effekts. Sie entspricht damit funktional einem Fotomultiplier. Die APD-Fotodiode arbeitet im negativ vorgespannten Kennlinienbereich, wodurch der Photonenstrom und durch Multiplikation vervielfacht wird. Der Verstärkungsfaktor liegt bei ca. 100 und steigt mit der negativen Vorspannung. Mit steigender negativer Vorspannung werden durch absorbierte Photonen Loch-Elektronen-Paare generiert. Der Avalanche-Effekt tritt dann auf, wenn die Loch-Elektronen-Paare hinreichend viel Energie aufgenommen haben und mit den Ionen, den Löchern und Elektronen kollidieren.

Bei der APD-Diode wird durch Lawinen-Trägervervielfachung (Avalanche-Effekt) eine höhere Empfindlichkeit erzielt als bei anderen Fotodioden oder PIN-Dioden. Außerdem kann sie erheblich höhere Datenraten (bis zu 1 Gbit/s) verarbeiten. Lawinenfotodioden haben ihre spektrale Empfindlichkeit bis zu Wellenlängen von 1.550 nm.