论
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光电探测器在没有光照时仍有电流输出，这就是暗电流。它主要来自三部分：耗尽区内热激发产生的载流子、缺陷辅助的产生复合电流，以及高场下的隧穿电流和表面漏电流。前两部分与温度强相关，温度每升高一定幅度，热激发载流子数量指数增长，暗电流跟着指数上升，量级上每升温约十度翻一番并不罕见。隧穿成分对温度相对不敏感，但对偏压非常敏感，偏压一高就急剧增大。暗电流的危害不只是抬高了本底，更重要的是它自带散粒噪声，弱光信号很容易被淹没在暗电流噪声里。
面对超标的暗电流，工程师手里有两张牌：制冷和降偏压。制冷是釜底抽薪：温度降下来，热激发部分指数级减小，暗电流可以压下去一到两个量级，而且基本不牺牲响应度和带宽。代价是实实在在的：制冷器功耗、体积、成本、启动时间，还有低温下封装结露和可靠性问题。降偏压是零成本的一招：偏压降低，耗尽区电场减弱，隧穿和产生复合电流都会下降，但代价同样明确：结电容增大导致带宽下降，对雪崩器件来说增益也随之下降，响应度跟着缩水。
哪个先上，取决于系统最怕什么。弱光探测场景，比如远距离传感、微弱荧光检测，信噪比就是一切，暗电流噪声占主导，这时制冷优先，哪怕多花功耗也值得，因为偏压能降的空间有限，降到底也压不住指数上升的热激发部分。高速通信场景则相反：带宽是硬指标，偏压降不得太多，否则眼图先塌，这时优先保证偏压，只在必要时上浅度制冷，把温度控制在暗电流可接受的拐点附近。便携和低成本场景，制冷根本没有位置，那就只能在偏压和工作点上做文章，接受灵敏度打折。
调试时建议按固定顺序排查：先确认暗电流是否真的随温度指数变化，做一条暗电流对温度的曲线，指数关系成立说明热激发占主导，制冷有效；如果温度曲线平坦、偏压曲线陡峭，说明隧穿或表面漏电占主导，制冷白花钱，应该先降偏压、查封装和表面钝化。最后做一道算术：把降温带来的暗电流下降换算成信噪比提升，再和制冷的功耗、体积代价放在一张表里比较。很多时候结论是：浅度制冷加适度降偏压的组合，比任何一招用到极致都划算。
面对超标的暗电流，工程师手里有两张牌：制冷和降偏压。制冷是釜底抽薪：温度降下来，热激发部分指数级减小，暗电流可以压下去一到两个量级，而且基本不牺牲响应度和带宽。代价是实实在在的：制冷器功耗、体积、成本、启动时间，还有低温下封装结露和可靠性问题。降偏压是零成本的一招：偏压降低，耗尽区电场减弱，隧穿和产生复合电流都会下降，但代价同样明确：结电容增大导致带宽下降，对雪崩器件来说增益也随之下降，响应度跟着缩水。
哪个先上，取决于系统最怕什么。弱光探测场景，比如远距离传感、微弱荧光检测，信噪比就是一切，暗电流噪声占主导，这时制冷优先，哪怕多花功耗也值得，因为偏压能降的空间有限，降到底也压不住指数上升的热激发部分。高速通信场景则相反：带宽是硬指标，偏压降不得太多，否则眼图先塌，这时优先保证偏压，只在必要时上浅度制冷，把温度控制在暗电流可接受的拐点附近。便携和低成本场景，制冷根本没有位置，那就只能在偏压和工作点上做文章，接受灵敏度打折。
调试时建议按固定顺序排查：先确认暗电流是否真的随温度指数变化，做一条暗电流对温度的曲线，指数关系成立说明热激发占主导，制冷有效；如果温度曲线平坦、偏压曲线陡峭，说明隧穿或表面漏电占主导，制冷白花钱，应该先降偏压、查封装和表面钝化。最后做一道算术：把降温带来的暗电流下降换算成信噪比提升，再和制冷的功耗、体积代价放在一张表里比较。很多时候结论是：浅度制冷加适度降偏压的组合，比任何一招用到极致都划算。
