雪崩光电二极管(APD，avalanche photodiode)是有内部增益的半导体结型检测器，其响应度性能超过pn型或PIN型检测器。APD有内部增益，与光电倍增管类似。但是，雪崩增益比PMT的增益要低得多，其值仅为数百或者更小。但无论怎样，这样的增益已经使得APD的灵敏度比PIN二极管高得多。
雪崩电流放大可以通过以下方式获得。一个光子在耗尽区被吸收，产生一个电子一空穴对。耗尽区强大的电场力加速这些电荷，使其获得很大的动能。速度极快的电荷与电中性的原子发生碰撞时，其部分动能使得电子越过带隙，从而产生新的电子一空穴对。一个加速的电荷能够产生多个新的二次电荷，而二次电荷自身同样也可能被加速，从而产生出更多的电子一空穴对，这就是雪崩放大的过程。
雪崩光电二极管与PIN二极管有很多不同之处。但所使用的材料是一样的，因而其光谱响应范围是一致的。有一种叫做拉通型二极管的APD结构。其中的矿和矿是两个重掺杂区，
其电阻很低，所以电压很小，万区为轻度掺杂，几乎是本征型的，绝大部分光子在这个区域被吸收，产生电子-空穴对。光生电子向p区运动，这个区域的自由电荷已被大偏置电压耗尽，从这个意义上说，p-n结的耗散区已经被“拉通”到了π区。电压降绝大部分落在p-n结上，由此产生的大电场力导致了雪崩增益。对于这种器件，增益是由电子产生的，在π层产生的空穴向矿电极漂移，但并不参与增益过程。这种初始增益仅仅为一种电载流子所提供的检测器结构有良好的噪声性能。
与没有内部增益的PIN光电二极管类似，APD的响应速度也受限于载流子的渡越时间和RC电路的时间常数。受限于渡越时间的雪崩光电二极管，其上升时间可低至十分之几个纳秒。采用硅材料和锗材料，上升时间低于100 ps的雪崩光电二极管已经得以实用化。
雪崩光电二极管在入射光功率从不到一个纳瓦到几个微瓦的范围内有很好的线性响应特性。如果接收机的输入功率超过l微瓦，就不再需要APD作为检测器了。在这个功率等级上，PIN型光电二极管因其足够的响应度和足够高的信噪比，完全可以胜任绝大多数的应用。
雪崩光电二极管的增益与温度有关，温度升高通常会使增益降低。降低的原因在于高温条件下粒子之间发生碰撞的平均自由程变小了;因而许多电载流子没有机会获得产生二次载流子所需要的高速度。如果APD接收机需要在一个较大温度范围内工作，采用温度稳定或补偿措施是必要的。
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