Обзор
Диод - это полупроводниковое устройство, которое преобразует свет в ток. Существует внутренний слой между P (положительным) и N (отрицательными) слоями. Фотодиод принимает энергию света в качестве входного сигнала для генерации электрического тока. Фотодиоды также известны как фотодекторы, фотообороты или фотоодекторы, общие - фотодиоды (PIN), Avalanche Photodiode (APD), одно фотоновый диод лавины (SPAD), силиконовый фотоэлемент (SIPM / MPPC).

Фотодиод (штифт), также известный как диод соединения штифта, где слой полупроводника I-типа низкий в середине перехода PN Photodiode, может увеличить ширину площади истощения, уменьшить влияние диффузионного движения и улучшить скорость отклика. Из -за низкой концентрации допинга этого слоя включения, почти внутренний полупроводник, он называется I-слой, поэтому эта структура становится Pin Photodiode;

Avalanche Photodiode (APD) представляет собой фотодиод с внутренним усилением, принцип, аналогичный фотоумножительной трубке. После добавления высокого напряжения обратного смещения (обычно 100-200 В в кремниевых материалах) усиление внутреннего тока приблизительно 100 может быть получено в APD с использованием эффекта ионизационного столкновения (разбивка лавины);

Одиночный диод лавины фотонов (SPAD) представляет собой фотоэлектрический обнаружение диод лавина с возможностью обнаружения одного фотона, работающей в APD (Avalanche Photon Diode) в режиме Гейгера. Применяется к спектроскопии комбинационного рассеяния, позитронной эмиссионной томографии и областях визуализации времени жизни флуоресценции;

Кремниевый фотоумножие (SIPM) - это своего рода работа над напряжением распада лавины и имеет механизм гашения лавины на матрице фотодиода лавины с отличным, с превосходным разрешением числа фотонов и чувствительностью обнаружения одного фотона кремнеодевого детектора с низким световым, с высоким усилением, высокой энтузиазмом, низкой склонной к смещению, не чувствительной к магнитному полю.

PIN-фотодиоды не оказывают эффекта множителя и часто применяются в поле обнаружения короткого диапазона. Технология APD Avalanche Photodiode является относительно зрелой и является наиболее широко используемым фотоприемником. Тетипичное усиление APD в настоящее время в 10-100 раз, источник света необходимо значительно увеличить, чтобы гарантировать, что APD имеет сигнал во время теста на большие расстояния, SPAD SPAD SPAD Photon Avalanche Diode и SIPM / MPPC Silicon Photomultiplier существуют в основном для решения возможности усиления и реализации массивов больших размеров:
1) SPAD или SIPM / MPPC - это APD, работающий в режиме Гейгера, который может получить увеличение от десятков до тысячи раз, но затраты на систему и схемы высоки;
2) SIPM / MPPC - это массивная форма множественного SPAD, которая может получить более высокий обнаруживаемый диапазон и использование с источником света массива через несколько SPAD, поэтому легче интегрировать технологию CMOS и имеет выгодное преимущество массового производства. Кроме того, поскольку рабочее напряжение SIPM в основном ниже 30 В, не требуется система высокого напряжения, легко интегрируя с основными электронными системами, усиление внутреннего миллионов также упрощает требования SIPM для обратной схемы считывания. В настоящее время SIPM широко используется в медицинских инструментах, лазерном обнаружении и измерении (LIDAR), точном анализе,
Радиационный мониторинг, обнаружение безопасности и другие поля, с непрерывным развитием SIPM, он будет расширяться до большего количества полей.

Фотографический фотоэлектрический тест
Фотографии обычно должны сначала проверить пластину, а затем выполнить второй тест на устройстве после упаковки, чтобы завершить окончательный характерный анализ и операцию сортировки; Когда фотоприемник работает, ему необходимо применить напряжение обратного смещения, чтобы вытащить свет. Сгенерированные пары электронного отверстия впрыскивают для завершения фотогенерированного носителя. Такие фотоодекторы обычно работают в обратном состоянии; Во время тестирования больше внимания уделяется таким параметрам, как темный ток, напряжение обратного расщепления, емкость соединения, ответственность и перекрестные помехи.
Используйте счетчик цифровых исходных изделий
Фотоэлектрическая характеристика фотоодекторов
Одним из лучших инструментов для характеристики параметров фотоэлектрической производительности является цифровой источник измерителя (SMU). Цифровой исходный измеритель в качестве независимого источника напряжения или источника тока, может выходить постоянное напряжение, постоянный ток или импульсный сигнал, также может быть в качестве инструмента для напряжения или тока; Поддержка триггера тригера, работа с несколькими инструментами; Для фотоэлектрического детектора для одного образца тестирования и множественного проверки проверки образца полная тестовая схема может быть напрямую построена с помощью одного цифрового исходного измерителя, нескольких цифровых исходных измерителей или измерителя источника карт.

Точный счетчик цифровых исходных измерений
Создайте фотоэлектрическую схему тестирования фотоэлектрического детектора
Темный ток

Темный ток - это ток, образованный PIN / APD -трубкой без освещения; Он по существу генерируется структурными свойствами самого PIN / APD, который обычно ниже уровня мкА.
Использование измерителя Series Series Series Series или P -серии P, минимальный ток исходного измерителя серии S составляет100 PA, и минимальный ток измерителя исходного измерения серии P составляет 10 PA.

Тестирование цепей

IV кривая темного тока

При измерении тока низкого уровня (<1 мкА) можно использовать тройные коаксиальные разъемы и тройные коаксиальные кабели. Три коаксиального кабеля состоит из внутреннего ядра (соответствующий разъем - это центральный контакт), защитный слой (соответствующий разъем - средний цилиндрический контакт) и наружный экранирующий кожу. В тестовой схеме защитного конца измерителя исходного измерения, так как существует эквипотенциальное между тремя коаксиальными уровнями защиты и внутренним ядром, не будет генерации тока утечки, что может повысить точность теста с низким током.

Интерфейсы измерителя исходной меры

Трихосный адаптер

Разрыв обратного напряжения
Когда приложенное обратное напряжение превышает определенное значение, обратный ток внезапно увеличится, это явление называется электрическим расщеплением. Критическое напряжение, котороеПричины электрическое расщепление называется напряжением обратного расщепления диода.
Согласно различным спецификациям устройства, индекс сопротивления напряжения не является согласованным, а инструмент, необходимый для тестирования, также отличается. Рекомендуется использовать Series Series Desktop Source Seamper Meter или Pumplise Search Seamer Seamer ниже 300 В, максимальное напряжение составляет 300 В, рекомендуется напряжение разбивки выше 300 В, а максимальное напряжение составляет 3500 В.

Схемы соединения

Кривая напряжения обратного расщепления IV

CV тест
Емкость соединения является важным свойством фотодиода и оказывает большое влияние на его пропускную способность и реакцию. Следует отметить, что диод с большой зоной перекрестки PN имеет больший объем соединения, а также имеет больший зарядный конденсатор. При применении обратного смещения увеличение ширины зоны истощения эффективно снижает емкость соединения и увеличивает скорость отклика. Схема тестирования CV Photodiode состоит из измерителя исходного измерения серии S, LCR, Test Clamp Box и верхнего компьютерного программного обеспечения. Тестовая схема и диаграмма кривой показаны, как показано ниже.

Схемы подключения к тестированию CV

CV кривая

Ответственность
Ответственность фотодиода определяется как отношение сгенерированного фототока (IP) к мощности падающего света (PIN), при указанной длине волны и обратном смещении, обычно в A / W. Ответственность связана с величиной квантовой эффективности, которая является внешним вариантом осуществления квантовой эффективности, а активность r = IP / PIN. Используя измеритель Series Series Series Series или Ps Series, минимальный ток измерителя исходного измерения серии S составляет 100 PA, а минимальный ток из измерителя stircemeare Sirceared составляет 10 PA.

Оптическое перекрестное испытание (перекрестные помехи)

В поле LIDAR количество фотоприемников, используемых в лидарских продуктах с разными линиями, различено, а интервал между фотоприемниками очень мал. В процессе использования будут одновременно взаимные оптические перекрестные помехи, и существование оптического перекрестного столкновения будет серьезно повлиять на производительность лидара.
Оптические перекрестные помехи принимают две формы: инцидент света под большим углом над массивом попадает в соседний фотоприемник и поглощается до полного поглощения фотоприемником; Во-вторых, часть индикационного света с большим углом не связана с фоточувствительной областью, но связана с взаимосвязанным слоем между фотоодекторами и отражается в области фоточувствительной области соседнего устройства.

Оптический перекрестный тест на массив в основном предназначен для массива Crosstalk Test, который относится к максимальному значению соотношения фототока световой единицы к любой соседней единичной фототоке в диоде массива под указанным обратным смещением, длиной волны и оптической энергией.

Тестовое решение серии S/P

Многоканальное испытательное решение серии CS

Рекомендуется тест на пробную серию S, серии P или серия CS-серии.
Эта схема в основном состоит из хоста CS1003C / CS1010C и подкратке CS100 / CS400, которая обладает характеристиками высокой плотности каналов, сильной функции синхронного триггера и высокой эффективности комбинации с несколькими устройствами.
CS1003C / CS1010C: Использование настраиваемой пропускной способности шины Backplane до 3 Гбит / с, поддерживать 16 триггерных шин, для удовлетворения потребностей высокоскоростной передачи многокартового оборудования, CS1003C имеет прорезь для 3 подкартов, CS1010C имеет слот для 10 подкартов.

Подкорка CS100: одноканальная подколенная карта с четырьмя квадрантами, максимальное напряжение 300 В, минимальный ток 100 PA, точность выходной сигнала 0,1%, максимальная мощность 30 Вт; до 10 тестовых каналов.
Подкорка CS400: одноканальная карта Word с 4-канальной картой с 4 каналами, максимальное напряжение 10 В, максимальный ток 200 мА, точность выходной сигналы 0,1%, одноканальныймаксимальная мощность 2 Вт; может построить 40 с помощью каналов тестирования хоста CS1010.

Оптическое соединение (OC)
Оптическое соединение (оптическая муфт, английская аббревиатура OC) также известен как фотоэлектрический сепаратор или фотоэлектрический муфт, называемый фотокуплером. Это устройство, которое передает электрические сигналы со светом в качестве среды. Обычно он состоит из трех частей: передача света, прием света и усиление сигнала. Электрический сигнал INPUT приводит к световодному диоду (светодиоду), заставляя его излучать определенную длину волны света, которая получает оптический детектор для генерации фототока, который дополнительно усиливается и выходит. Это завершает преобразование электроэнергии One Light One Electricity, тем самым играя роль ввода, выхода и изоляции.
Поскольку ввод и выход оптического соединителя выделяются друг от друга, передача электрических сигналов является однонаправленной, поэтому она обладает хорошей электрической изоляционной способностью и способностями противодействия, поэтому он широко используется в различных цепях. В настоящее время это стало одним из самых разнообразных и широко используемых фотоэлектрических устройств.

Для устройств оптического соединения основными параметрами характеристики электрической характеристики являются: прямое напряжение VF, IR обратного тока, входная емкость CIN, напряжение разбивки эмиттера, BVCEO, коэффициент преобразования тока и т.д.

Прямое напряжение VF
VF относится к падению давления самого светодиода в данном рабочем токе. Обычные светодиоды с низким энергопотреблением обычно проверяют прямое рабочее напряжение с током МА. Во время тестирования рекомендуется серия Perth S Series или Presce Seraus Serair Meter.

Цепи тестирования VF

Обратный ток утечки IR
Обычно обратный ток протекает через фотодиод при максимальном обратном напряжении, обычно обратная утечка текущего на уровне NA. Счетчик Series Series Series Series или P -серии P имеет возможность работать в квадрантах Infour, он может выводить отрицательное напряжение, не регулируя цепь. При измерении тока низкого уровня (<1 мкс) рекомендуется три коаксиальных разъема и тройные коаксиальные кабели.

Напряжение расщепления эминга
Это относится к значению VCEO, когда выходной ток начинает увеличиваться при условии открытой цепи. Согласно различным спецификациям устройства, индекс сопротивления напряжения не является согласованным, а инструмент, необходимый для тестирования, также отличается. Рекомендуется использовать S -серийный счетчик измерителей настольных столов или измеритель источника импульса серии P ниже 300 В, максимальное напряжение составляет 300 В,
Рекомендуется напряжение разбивки выше 300 В, а максимальное напряжение составляет 3500 В.

Bvceo Testing Circuits

Коэффициент передачи тока CTR
Коэффициент передачи тока CTR (коэффициент передачи тока), когда рабочее напряжение выходной трубки является указанным значением, соотношение выходного тока и прямого тока светоизлучающего диода-это коэффициент преобразования тока. Во время тестирования рекомендуется серия Perth S Series или Presce Seraus Serair Meter.

Изоляционное напряжение
Сопротивление напряжения изоляции между входными и выходными концами оптического соединителя. Как правило, напряжение выделения высокое, и для тестирования требуется большое напряжение оборудование. Рекомендуется исходный измеритель Series E-Series, а максимальное напряжение составляет 3500 В.

Цепи проверки напряжения

Изолированная емкость CF
Изолированная емкость CR относится к значению емкости между входными и выходными терминалами фотокуплентного устройства.
Схема тестирования состоит из измерителя исходного измерения серии S, цифрового моста, зажима для тестирования и программного обеспечения для верхнего компьютера. Тестовая схема и диаграмма кривой показаны ниже.

Изоляционные концепции тестирования

CF кривая

Заключение
Инструмент Wuhan Percise был сосредоточен на разработке прибора для полупроводниковых испытаний на электрическую производительность, основанную на преимуществах платформы технологии и технологии интеграции системной интеграции, первых независимых исследованиях и разработке высокопрофильного измерителя цифровых источников, измерителя источника импульса, узкого измерителя источника импульса, интегрированных измерений измерения карт. В соответствии с потребностями пользователей, мы предлагаем наиболее эффективные, экономичные полупроводниковые решения.