Qual a diferença fundamental entre um detector PIN e um APD quanto à geração da fotocorrente e ao uso para sinais fracos?

PIN: fotocorrente proporcional à potência óptica incidente.
APD: ganho interno (M>1) que amplifica a fotocorrente, sendo preferível para sinais fracos.

Explicação:
O PIN converte fótons em pares elétron-buraco com corrente aproximada \(I_{ph}\approx R\cdot P_{opt}\).
No APD, sob alta tensão reversa ocorre ionização por impacto que multiplica os portadores por um fator \(M\), produzindo \(I_{out}=M\cdot R\cdot P_{opt}\).
O ganho aumenta sensibilidade, mas impõe alta tensão, maior ruído e trade-off entre ganho e banda.

exemplo:
Se \(P_{opt}=10\ \text{nW}=1\times10^{-8}\ \text{W}\) e \(R=0.6\ \text{A/W}\):
\(I_{PIN}=R\cdot P_{opt}=0.6\times10^{-8}=6\times10^{-9}\ \text{A}\) (6 nA).
Com APD de ganho \(M=100\): \(I_{out}=M\cdot I_{PIN}=100\times6\times10^{-9}=6\times10^{-7}\ \text{A}\) (600 nA), porém com aumento do ruído e exigência de alta tensão.