Avalanche-Photodiode
Avalanche-Photodiode

=== VIS-NIR Si- und Ge-APD ===
Schematischer Querschnitt einer Si-APD (1-Metallkontakte, 2-Antireflexschicht aus Siliziumdioxid oder -nitrid)
Silizium ist das am häufigsten verwendete Material, da auf Grund des großen Unterschiedes der Ionisationskoeffizienten der Ladungsträger besonders rauscharme Avalanche-Photodioden hergestellt werden können. Die spektrale Empfindlichkeit reicht dabei je nach Ausführung von 300–1000 nm. Die höchste Empfindlichkeit erzielen NIR-Si-APDs (500–1000 nm) mit einer maximalen spektralen Empfindlichkeit bei ca. 800–900 nm. Die für den kurzwelligen Frequenzbereich optimierten Typen können bis ca. 300 nm eingesetzt werden (maximale spektralen Empfindlichkeit bei ca. 600 nm), was durch eine nahe der Oberfläche lokalisierte Absorptionszone ermöglicht wird. Dies ist erforderlich, da die Eindringtiefe der Photonen mit abnehmender Wellenlänge sinkt. Andererseits ist durch den Bandabstand ''E''g die maximal detektierbare Wellenlänge begrenzt, und für die Grenzwellenlänge λg ergibt sich mit:
: ( ist das Plancksche Wirkungsquantum und  die Lichtgeschwindigkeit)
für Si (mit ''E''g = 1,12 eV bei 300 K) ein Wert von 1100 nm (für λ > λg wird das entsprechende Material transparent).
Für Avalanche-Photodioden im Wellenlängenbereich über 1000 nm, wie sie in der faseroptischen Nachrichtentechnik benötigt werden, kann Germanium verwendet werden. Auf Grund der geringeren Energie der Bandlücke von ''E''g = 0,67 eV (bei 300 K) wird ein spektraler Empfindlichkeitsbereich von 900–1600 nm erreicht. Nachteilig bei Ge-APDs ist aber der hohe Zusatzrauschfaktor (der Ionisationskoeffizient der Löcher αp ist nur wenig größer als der der Elektronen αn) und der vorhandene hohe Dunkelstrom.