普赛斯仪表 | 光电探测器电性能参数测试解决方案

 

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（SMU)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

      暗电流测试推荐使用普赛斯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。当测量低电平电流（<1μA）时，可以使用三同轴连接器和三同轴电缆。

      反向击穿电压测试时，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，击穿电压在300V以上的器件推荐使用E系列，最大电3500V。

      结电容是光电二极管的一个重要参数，对光电二极管的带宽和响应有很大影响。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。

 

      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。测试时推荐使用普赛斯S系列或P系列源表。

 

      在激光雷达领域，各光电探测器之间的间隔也非常小，光串扰的存在会严重影响激光雷达的性能。以阵列探测器为例，光串扰测试(Crosstalk)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，CS系列最高能实现40通道的同时测量。

 

光耦(OC)电性能测试方案

      对于光耦器件，其主要电性能表征参数有：正向电压、反向电流、输入端电容、发射极-集电极击穿电压、电流转换比等。

      正向电压VF指在给定的工作电流下，LED本身的压降。常见的小功率LED通常以mA电流来测试正向工作电压。测试时推荐使用普赛斯S系列或P系列源表。

      反向漏电流IR指在最大反向电压情况下，流过光电二极管的反向电流，一般反向漏电流在nA级。测试时推荐使用普赛斯S系列或P系列源表，由于源表具备四象限工作的能力，可以输出负电压，无需调整电路。当测量低电平电流(<1μA)时，推荐使用三同轴连接器和三同轴电缆。

      发射极-集电极击穿电压BVCEO测试根据器件的规格不同，其耐压指标也不一致，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，击穿电压在300V以上的器件推荐使用E系列。

      电流转换比CTR指输出管的工作电压为规定值时，输出电流和发光二极管正向电流之比。测试时推荐使用普赛斯S系列或P系列源表。

      隔离电压是指光耦合器输入端和输出端之间绝缘耐压值。通常隔离电压较高，需要大电压设备进行测试，推荐E系列源表，最大电压3500V。