PIN光电二极管

显然，利用上述光电效应可以制造出简单的P-N结光电二极管．但是，仔细研究将会发现，在P-N结中，由于有内建电场的作用中，内建电场使耗尽层的能带形成一个“斜坡”――位垒），使光电子和光空穴的运动速度加快，从而，使光电流能快速地跟着光信号变化，即响应速度快．然而，在耗尽层以外产生的光电子和光空穴由于没有内建电场的加速作用，运动速度慢，因而响应速度低，而且容易被复合掉，使光电转换效率差，这是人们所不希望的．
为了改善光电检测器的响应速度和转换效率，显然，适当加大耗尽层宽度是有利的，为此在制造时，在P型材料和N型材料之间加一层轻掺杂的N型材料，称为I（Intrinsic，本征的）层，加图1所示．由于是轻掺杂，故电子浓度很低，经扩散作用后可形成一个很宽的耗尽层，
另外，为了降低P-N结两端的接触电阻，以便与外电路联接，将两端的材料做成重掺杂的P+层和N+层．
人们将这种结构的光电二级管称为PIN光电二极管，制造这种晶体管的本征材料可以是Si或InGaAs，通过掺杂后形成P型材料和N型材料．PIN光电二极管的结构示意如图2所示。

图1 PIN光电二极管能带图和构成示意图

图2 PIN光电二极管结构示意图（剖面图）