A Study on the Characteristics Analysis and Design of High Sensitivity Silicon Photodiode for Laser Detector

In order to improve spectrum sensitivity of photodiode for detection of the laser wavelength at 850 nm ~ 1000 nm of near-infrared band, this study has produced silicon-based photodiode whose area is $5000{\mu}m{\times}2000{\mu}m$, and the thickness is $280{\mu}m$. It was packed by the TO-5 type. The electrical properties of the dark currents have valued of approximately 0.1 nA for 5 V reverse bias, while the capacitance showed 32.5 pF at frequency range of 1 kHz and about 32.4 pF at the range of 200 kHz for 0 V. In addition, the rising time of output signal was as fast response as 20.92 ns for 10V. For the optical properties, the best spectrum sensitivity was 0.57 A/W for 890 nm, while it was relatively excellent value of 0.37 A/W for 1,000 nm. Over all, there were good spectrum sensitivity for this diode over the range of 870 ~ 920 nm.

레이저 검출용 고감도 실리콘 포토다이오드 제조 및 특성 분석에 관한 연구

본 논문에서 850nm~1000nm 파장대역에서 레이저를 검출하기 위한 고감도 실리콘 포토다이오드를 제조하고 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다. 소자의 크기는 $5000{\mu}m{\times}2000{\mu}m$이며 두께는 $280{\mu}m$로 제조하여 TO-5 형태로 패키징 하였다. 전기적 특성으로 암전류는 5V 역 전압 일 때 0.1nA의 값을 나타내었으며 정전용량은 0V일 때 1kHz 주파수 대역에서 32.5pF와 200kHz 주파수 대역에서 32.4pF로 적은 정전용량의 값을 나타내었다. 또한 출력신호의 상승시간은 10V의 전압일 때 20.92ns로 고속 응답특성을 확인하였다. 광학적 특성으로는 890nm에서 최대 0.57A/W의 분광감응도를 나타내었고 1000nm에서는 0.37A/W로 감소한 분광감응도를 나타내고 있지만 870nm~920nm 파장대역에서는 비교적 우수한 분광감응도를 나타내었다.