在光電探測(cè)領(lǐng)域，光電二極管作為核心器件，通過(guò)光伏效應(yīng)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然而，傳統(tǒng)光電二極管受限于光生載流子的固有數(shù)量，在微弱光信號(hào)探測(cè)場(chǎng)景中面臨信噪比低、靈敏度不足等挑戰(zhàn)。

為突破這一瓶頸，雪崩光電二極管（APD）憑借獨(dú)特的雪崩倍增效應(yīng)（在以硅或鍺為材料制成的光電二極管的P-N結(jié)上加上反向偏壓后，射入的光被P-N結(jié)吸收后會(huì)形成光電流，加大反向偏壓會(huì)產(chǎn)生“雪崩”的現(xiàn)象），成為超靈敏光電探測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)載體。

多重角色

? 光通信：在光纖網(wǎng)絡(luò)中用于接收并監(jiān)測(cè)光信號(hào)，尤其適用于超長(zhǎng)跨距、低能耗傳輸場(chǎng)景；

? 激光測(cè)距：用于解析激光脈沖的往返時(shí)延差異，實(shí)現(xiàn)高精度空間定位；

? 醫(yī)學(xué)成像：在PET（正電子發(fā)射斷層掃描）等分析影響技術(shù)中，承擔(dān)湮滅輻射光子的捕獲任務(wù)。

客戶(hù)情況

有一家光電科技公司，為嚴(yán)格把控雪崩光電二極管（APD）的核心性能指標(biāo)，需對(duì)其暗電流進(jìn)行精密測(cè)試。

測(cè)試要求

要求雪崩光電二極管（APD）的暗電流需嚴(yán)格控制在0.9nA量級(jí)。

解決方案

在光通信領(lǐng)域，APD暗電流測(cè)試不僅是器件性能的“體檢單”，更是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的“基準(zhǔn)線(xiàn)”。通過(guò)暗電流測(cè)試，可實(shí)現(xiàn)從材料生長(zhǎng)到系統(tǒng)集成的全鏈條優(yōu)化，支撐光通信技術(shù)的跨越式發(fā)展。

針對(duì)小電流測(cè)試場(chǎng)景，傳統(tǒng)萬(wàn)用表常面臨分辨率不足、噪聲干擾等挑戰(zhàn)，導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)失真。而TH199X系列高精度源表通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)突破，提供6 1/2高精度電源輸出的同時(shí)，將最小電流測(cè)試能力提升至10fA，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)可從以下維度展開(kāi)闡述：

1、多種工作方式

TH199X系列高精度源表可同時(shí)輸出并測(cè)量電壓和電流，在儀器中集成了電流源、電壓源、電壓表、電流表功能，各功能可任意切換。

可輸出高達(dá)±210V直流電壓、±3A直流電流以及±10.5A脈沖電流、最小10fA/100nV的電源和測(cè)量分辨率，支持高速采樣，可生成任意波形。

2、高精度配置

針對(duì)極限測(cè)試場(chǎng)景，TH199X系列配備了專(zhuān)業(yè)級(jí)測(cè)試夾具系統(tǒng)，包含電磁屏蔽盒、精密測(cè)試盒、三同軸電纜，全方位保障極端條件下的測(cè)量精度與穩(wěn)定性。

3、 專(zhuān)家模式分析

針對(duì)半導(dǎo)體元件靜態(tài)特性分析場(chǎng)景，TH199X系列高精度源表通過(guò)軟硬件一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了從測(cè)試配置到數(shù)據(jù)分析的全流程自主化操作，顯著提升了研發(fā)與質(zhì)檢效率。

無(wú)需上位機(jī)軟件，可直接在儀器界面設(shè)置并生成半導(dǎo)體元件，例如二極管、三極管、MOS管、IGBT等IV特性曲線(xiàn)，并可以直接調(diào)用常用器件庫(kù)，快速完成測(cè)試。

經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)

光通信作為現(xiàn)代信息社會(huì)的神經(jīng)中樞，已成為支撐5G網(wǎng)絡(luò)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等戰(zhàn)略領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。同惠電子深耕光電元器件測(cè)試領(lǐng)域，布局光子集成等前沿方向，致力于以精密測(cè)試技術(shù)驅(qū)動(dòng)光通信產(chǎn)業(yè)向更高速率、更低功耗持續(xù)演進(jìn)。