光晶體三極體
正文
由雙極型電晶體或場效應電晶體等三端器件構成的光電器件。光在這類器件的有源區內被吸收，產生光生載流子，通過內部電放大機構，產生光電流增益。光晶體三極體三端工作，故容易實現電控或電同步。光晶體三極體可分為兩類：雙極型光電晶體、場效應光電晶體及其相關器件。雙極型光電晶體 雙極型光電晶體從結構上分為同質型和異質型兩種。圖為異質結光電晶體能帶圖。光在基區-收集區吸收，產生的空穴（多子）在基區積累,使發射結注入更多電子以保持電中性而產生增益。與同質結型相比有以下優點：①採用寬頻發射區作為光學視窗大大提高量子效率。②採用寬頻發射區提高注入效率，大大增加放大倍數β。對於短波長（短於0.9微米），常用GaAs-GaAlAs系統，對於長波長（長於1.1微米），則採用 InP-InGaAsP系統。對於後者，也可採用背面光照。這些系統基區均採用直接能隙半導體,光吸收率很高,故可做得較薄，大大縮短了基區渡越時間。
光晶體三極體
，fT為電晶體截止頻率。當採用基區引線產生適當偏流時，可顯著降低發射極充電時間常數，並為基區積累的光生載流子提供通路，減小基區等效壽命而縮短回響時間。GaAs-GaAlAs光晶體管響應時間為250皮秒或更短。 異質結光電晶體噪聲決定於工作電流，小電流時噪聲較低。但小電流工作時發射極時間常數增大，且空間電荷區複合流占主導成分，也造成增益降低（β正比於，I1-1/ne,n≈2）。為減小空間電荷區複合流,可用分子束外延生長法在靠發射結一端生長約300埃的寬頻基區,並構成基區空間電荷區一部分，這就是“雙基區”結構。
異質結光電晶體用於光探測器,其性能不劣於PIN光電二極體和場效應複合系統，另外也可用於光放大。
光場效應電晶體及其相關光電器件 GaAs MESFET可用作極高速光探測器(GaAs op FET),其回響時間為50皮秒或更短，增益可大於10（與工作條件有關）。它的缺點是光敏面積小。GaAs op FET及其相關的N溝光電器件的光增益機構有：①光異體機構，增益等於電子速度與空穴速度之比；②轉移電子效應機構，其增益來自光生載流子在負遷移率區的空間電荷放大作用。與此相關還有許多其他平面型光電器件，其特點均是速度快（回響時間幾十皮秒）、適於集成。這類器件可望在光電集成中得到套用。
