Lavīnfotodiode
Lavīnfotodiode (LFD; angļu: avalanche photodiode, APD) ir augstas jutības pusvadītāja elektroniska ierīce, kas, izmantojot fotoelektrisko efektu, pārveido gaismu par elektrību. To var uzskatīt par fotodetektoru, kas ar lavīnveida pavairošanas efektu nodrošina sākuma posmu iekšējam pastiprinājumam. No funkcionālā viedokļa, to var uzskatīt par pusvadītāja analogu fotoelektronu pavairotājam. Izmantojot pretējas noslieces spriegumu (parasti 100–200 V silīcijam), fotodiodei ir novērojams iekšējs strāvas ieguves efekts (līdz 100), kas rodas jonizācijas ietekmē (lavīnveida efekts). Tomēr dažas silīcija LFD diodes salīdzinājumā ar tradicionālajām LFD, kas ļauj izmantot lielāku spriegumu (>1500) pirms pārrāvuma, tādējādi sasniedzot lielāku pastiprinājumu (>1000), ir ar alternatīvām noteikšanas un slīpuma tehnikām. Galvenokārt, jo augstāks reversais spriegums, jo augstāks palielinājums. Līdz ar daudzām LFD diodes pavairošanas faktoru (M) izteiksmēm, to var izteikt ar formulu: M = 1 1 − ∫ 0 L α ( x ) d x {\displaystyle M={\frac {1}{1-\int _{0}^{L}\alpha (x)\,dx}}} kur L ir telpiskā lādiņa robeža elektroniem un α {\displaystyle \alpha } ir elektronu (un caurumu) reizināšanas koeficients. Šis koeficients lielā mērā ir atkarīgs no pievienotā elektriskā lauka spēka, temperatūras un noteikšanas profila. Kopš LFD diodes pastiprinājums ievērojami atšķiras ar piemēroto reverso slīpumu un temperatūru, lai saglabātu stabilu pastiprinājumu, ir nepieciešams veikt reversā sprieguma kontroli. Tādēļ lavīnfotodiodes salīdzinājumā ar citām pusvadītāju fotodiodēm ir daudz jutīgākas. Ja nepieciešams ļoti augsts pastiprinājums (105 līdz 106), noteiktas LFD diodes (viena fotona lavīndiodes) var darbināt ar reverso spriegumu, kas ir augstāks par LFD diodes caursišanas spriegumu. Šādā gadījumā LFD diodei ir nepieciešams ierobežot un ātri samazināt tās signāla strāvu. Šādam mērķim tiek pielietotas aktīvas un pasīvas strāvas dzēšanas tehnikas. LFD diodes, kas darbojas šādā augsta guvuma režīmā ir Geigera tipa. Šādu režīmu var izmantot, lai noteiktu atsevišķu fotonu, pie samērā zemas tumšo punktu proporcijas.