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光电探测器光电测试

光电探测器一般需要先对晶圆进行测试,封装后再对器件进行二次测试,完成最终的特性分析和分拣操作;光电探测器在工作时,需要施加反向偏置电压来拉开光注入产生的电子空穴对,从而完成光生载流子过程,因此光电探测器通常在反向状态工作;测试时比较关注暗电流、反向击穿电压、结电容、响应度、串扰等参数。

利用数字源表进行光电探测器光电性能表征

实施光电性能参数表征分析的最佳工具之一是数字源表(SMU)。数字源表作为独立的电压源或电流源,可输出恒压、恒流、或者脉冲信号,还可以当作表,进行电压或者电流测量;支持Trig触发,可实现多台仪表联动工作;针对光电探测器单个样品测试以及多样品验证测试,可直接通过单台数字源表、多台数字源表或插卡式源表搭建完整的测试方案。

普赛斯数字源表搭建光电探测器光电测试方案

暗电流

暗电流是PIN /APD管在没有光照的情况下,增加一定反置偏压形成的电流;它的本质是由PIN/APD本身的结构属性产生的,其大小通常为uA级以下。测试时推荐使用普赛斯S系列或P系列源表,S系列源表最小电流100pA,P系列源表最小电流10pA。

反向击穿电压

外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。引起电击穿的临界电压称为二极管反向击穿电压。根据器件的规格不同,其耐压指标也不一致,测试所需的仪表也不同,击穿电压在300V以下推荐使用S系列台式源表或P系列脉冲源表,其最大电压300v,击穿电压在300V以上的器件推荐使用E系列,最大电压3500V。

C-V测试

结电容是光电二极管的一个重要性质,对光电二极管的带宽和响应有很大影响。光电传感器需要注意的是,PN结面积大的二极管结体积也越大,也拥有较大的充电电容。在反向偏压应用中,结的耗尽区宽度增加，会有效地减小结电容,增大响应速度;光电二极管C-V测试方案由S系列源表、LCR、测试夹具盒以及上位机软件组成。

响应度

光电二极管的响应度定义为在规定波长和反向偏压下,产生的光电流(IP)和入射光功率(Pin)之比,单位通常为A/W。响应度与量子效率的大小有关,为量子效率的外在体现,响应度R=lP/Pino测试时推荐使用普赛斯S系列或P系列源表,S系列源表最小电流100pA,P系列源表最小电流10pA。

光串扰测试(Crosstalk)

在激光雷达领域,不同线数的激光雷达产品所使用的光电探测器数量不同,各光电探测器之间的间隔也非常小,在使用过程中多个感光器件同时工作时就会存在相互的光串扰,而光串扰的存在会严重影响激光雷达的性能。

光串扰有两种形式:一种在阵列的光电探测器上方以较大角度入射的光在被该光电探测器完全吸收前进入相邻的光电探测器并被吸收;二是大角度入射光有一部分没有入射到感光区,而是入射到光电探测器间的互联层并经反射进入相邻器件的感光区。

 阵列探测器光串扰测试主要是进行阵列直流串扰测试,是指在规定的反向偏压、波长和光功率下,阵列二极管中光照单元的光电流与任意一个相邻单元光电流之比的最大值。测试时推荐使用普赛斯S系列、P系列或者CS系列多通道测试方案。

 

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