在光电探测领域,光电二极管作为核心器件,通过光伏效应将光信号转换为电信号,然而,传统光电二极管受限于光生载流子的固有数量,在微弱光信号探测场景中面临信噪比低、灵敏度不足等挑战。
为突破这一瓶颈,雪崩光电二极管(APD)凭借独特的雪崩倍增效应(在以硅或锗为材料制成的光电二极管的P-N结上加上反向偏压后,射入的光被P-N结吸收后会形成光电流,加大反向偏压会产生“雪崩”的现象),成为超灵敏光电探测的关键技术载体。
多重角色
✦ 光通信:在光纤网络中用于接收并监测光信号,尤其适用于超长跨距、低能耗传输场景;
✦ 激光测距:用于解析激光脉冲的往返时延差异,实现高精度空间定位;
✦ 医学成像:在PET(正电子发射断层扫描)等分析影响技术中,承担湮灭辐射光子的捕获任务。
客户情况
有一家光电科技公司,为严格把控雪崩光电二极管(APD)的核心性能指标,需对其暗电流进行精密测试。
测试要求
要求雪崩光电二极管(APD)的暗电流需严格控制在0.9nA量级。
解决方案
在光通信领域,APD暗电流测试不仅是器件性能的“体检单”,更是系统设计的“基准线”。通过暗电流测试,可实现从材料生长到系统集成的全链条优化,支撑光通信技术的跨越式发展。
针对小电流测试场景,传统万用表常面临分辨率不足、噪声干扰等挑战,导致测量数据失真。而TH199X系列高精度源表通过创新技术突破,提供6 1/2高精度电源输出的同时,将最小电流测试能力提升至10fA,其技术优势可从以下维度展开阐述:
1、多种工作方式
TH199X系列高精度源表可同时输出并测量电压和电流,在仪器中集成了电流源、电压源、电压表、电流表功能,各功能可任意切换。
可输出高达±210V直流电压、±3A直流电流以及±10.5A脉冲电流、最小10fA/100nV的电源和测量分辨率,支持高速采样,可生成任意波形。
2、高精度配置
针对极限测试场景,TH199X系列配备了专业级测试夹具系统,包含电磁屏蔽盒、精密测试盒、三同轴电缆,全方位保障极端条件下的测量精度与稳定性。
3、 专家模式分析
针对半导体元件静态特性分析场景,TH199X系列高精度源表通过软硬件一体化设计,实现了从测试配置到数据分析的全流程自主化操作,显著提升了研发与质检效率。
无需上位机软件,可直接在仪器界面设置并生成半导体元件,例如二极管、三极管、MOS管、IGBT等IV特性曲线,并可以直接调用常用器件库,快速完成测试。
经验与总结
光通信作为现代信息社会的神经中枢,已成为支撑5G网络、人工智能、工业互联网等战略领域的关键基础设施。同惠电子深耕光电元器件测试领域,布局光子集成等前沿方向,致力于以精密测试技术驱动光通信产业向更高速率、更低功耗持续演进。
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