优良光电探测器量子效率与参数分析系统

简要描述:APD-QE 采用了光束空间强度技术,利用 ASTM 标准制定的「Irradiance Mode」测试方式,与各种优良探尖台形成完整的微米级光感测器全光谱效率测试解决方案。APD-QE 已被应用于多种优良光感测器的测试中,例如在iPhone 曝光及其多种光感测器、Apple Watch 血氧光感测器、TFT 影像感测器、源动态图元感测器(APS)、高灵敏度间切换 X 射线感测器等。

  • 产品型号:APD-QE
  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2025-04-08
  • 访  问  量: 3704

详细介绍

品牌Enlitech价格区间面议
测量模式交流产地类别进口
应用领域环保,能源


产品介绍

        随着 5G 与移动设备的兴起与普及,越来越多新型光传感器被应用于我们的日常生活中。 为了能更好的应用在移动设备上,这些优良光传感器的组件感光面积越做越小。 但这些应用却对优良光传感器的光感测性能要求却越来越高。 在感光面积微缩的过程中,也带来量子效率精准检查的挑战。 例如,传统聚光型小光斑在不同波长下,色散差造成焦点位移可到 mm 等级。 难以将所有的光子都聚焦到微米等级的感光面积中。 因此,难以准确测得全光谱量子效率曲线。

  APD-QE采用专门的光束空间均匀化技术,利用ASTM标准的Irradiance Mode测试方式,与各种优良探针台形成完整的微米级光感测器全光谱量子效率测试解决方案。 APD-QE 已被应用于多种优良光传感器的测试中,例如在 iPhone 激光雷达与其多种光传感器、Apple Watch 血氧光传感器、TFT 影像感测器、有源主动像素传感器(APS)、高灵敏度间接转换 X 射线传感器等。

  PEM™ (Photon-Energy Modulator) 简介,这是一款革命性的解决方案,旨在将您的量子效率测试和光谱分析提升到新的高度。 这种创新工具可精确控制光子通量和能量,确保在各种波长下获得准确可靠的结果。

    优良光电探测器量子效率与参数分析系统

传统QE系统在新型光电传感器测试的挑战:

    1.市面上的量子效率系统多为「功率模式」。

    2.随移动设备的大量普及,优良光电传感器如APD、SPAD、ToF等,组件收光面积均微型化,有效收光面积由数十微米到数百微米(10um ~ 200um)。

    3.光束聚焦的「功率模式」 ,用来检查小面积的优良光电侦测器的问题:

        a.难以将所有光子,全部打进微米等级的有效收光面积(无法达到功率模式的要求)=> 绝对 EQE 值难以取得。

        b.在聚光模式下,难以克服光学色散差、球面像差等带来的检查误差。 => EQE 光谱曲线不正确。

        c.难以整合探针台。

特色

  • 使用均勻光源的「照度模式」(Irradiance Mode) 符合ASTM E1021

  • 取代传统聚焦小光源,可以测试等级光电子检测器。

  • 均势光斑可以克服色散差与像差的问题,可准确测量得EQE曲线

  • 可搭配多种探针系统,实现非破坏性的快速测试。

  • 整合光学与测试系统,提高系统搭建效率。

  • 一体式自动化测试软件,自动光谱保存与检测,工作效率高。

  • 測試特性:

 – 环境效率 EQE

 – 光譜回應 SR

 – IV 曲线检测

 – NEP 光谱检测

 – D* 光谱检测

 – 噪声-电流-频率响应图(A/Hz -1/2 ; 0.01Hz~1,000Hz)

 – Flicker noise, Johnson Noise, Shot noise 分析


  光焱科技Enlitech 的专家团队拥有丰富的实验室经验和技术知识,能够在线上或现场指导客户进行精密测试。 例如,通过对噪声电流频率图的详细分析,Enlitech 帮助客户识别潜在的测试误差,优化测试参数,从而提升测试的精确度与再现性。

  Enlitech 深知,在光电领域中,精确测试对产品开发和质量控制至关重要。 客户在面对如噪声电流频率、量子效率(EQE)、探测度(D*)及噪声等效功率(NEP)等测试时,常常因仪器调校复杂、数据不稳定而感到困惑。 针对这些痛点,Enlitech提供了全面的解决方案。

  EQE 和 D* 等指标直接影响光电探测器的灵敏度和性能,这在半导体、通讯及航空航天等高科技领域尤为重要。 准确的测试数据不仅能够帮助客户提升产品质量,还能降低产品开发周期,节省成本。


专业技术

优良光电探测器量子效率与参数分析系统定制化光斑尺寸与光强度

  光焱科技APD-QE光谱仪量子效率检查系统在光束直达25mm光束尺寸、工作距200mm条件下检查,可以达到光强度与光均强度如下。在波长530nm时,光强度可以达到82.97uW/(cm 2 )。 



波长 (纳米)半高寬(nm)光均U%=(Mm)/(M+m)
5毫米×5毫米3毫米×3毫米
47017.651.6%1.0%
53020.131.6%1.2%
63019.851.6%0.9%
100038.891.2%0.5%
140046.051.0%0.5%
160037.401.4%0.7%


在光斑直径25mm、工作距200mm条件下,APD-QE探测器量子效率测试系统测量的光均强度。

光焱科技具備自主光學設計能力。光斑與光強度在內容中,可以接受客製化,如有需要與我們聯繫。




优良光电探测器量子效率与参数分析系统定量控制功能:


  APD-QE 光感测器量子效率检测系统具有「定量」功能(选配),用户可以透过控制各个单色光子数,让各波长光子数都一样,并进行测试。这也是光感测科技 APD-QE 光感测器量子效率检测系统的独到技术,其他厂商都做不到。


优良光电探测器量子效率与参数分析系统使用定量子数控制模式(CP控制模式),子数变化可以 < 1%


系统规格

均光系统与探针台整合:

优良光电探测器量子效率与参数分析系统

◆ 高均光斑:采用了利傅立叶光学元件均光系统,可将单色光强度空间分布均势化。在 10mm x 10mm 面积以 5 x 5 检测光强度分,不一致势在 470nm、530nm、630nm、850nm 均可小於 1%。在 20mm x 20mm 面积以 10 x 10 矩检测光强度分,不一致势可以小於 4%。



优良光电探测器量子效率与参数分析系统


 ◆ PDSW 软体

  PDSW软件采用全新SW-XQE软件平台,可进行多种自动化检测,包含EQE、SR、IV、NEP、D*、速率杂讯电流图(A/Hz1/2)、杂讯分析等。

EQE 测试

 EQE测试功能,可以进行不同单色波长测试,并且可以自动测试全光谱EQE。

▌IV檢查

  软体可支持多种 SMU 控制,自动进行光照 IV 测试以及暗态 IV 测试,并支持多图显示。

 ▌D* 与 NEP

  相对于其它 QE 系统,APD-QE 可以直接检测并得到 D* 与 NEP。

  ▌速率-杂讯电流曲线

  ▌可升级软件

  升级FETOS软件操作界面(选配),可测试3端与4端的Photo-FET组件。


内部集成探针台


  APD-QE 系统由其出色的光学系统设计,可以组成多种探针台。全波长光谱仪的所有光学元件都集成在精巧的系统中。单色光学仪引到探针台遮光罩盒。图像显示了 MPS-4-S 基本探针台组件,带有 4 英寸真空吸入盘和 4 个带有低噪音三轴电子的探针微定位器。


优良光电探测器量子效率与参数分析系统


优良光电探测器量子效率与参数分析系统



 

优良光电探测器量子效率与参数分析系统



  集成探针台显示微镜,手动滑动切换到被测试设备的位置。使用滑动条件后,单色光源器被「固定」在设计位置。显示微图像可以显示于屏幕上,方便用户进行良好的连接。


可客制化整合多种探针与遮光暗箱:


优良光电探测器量子效率与参数分析系统


A.定制化隔离遮光箱。
B. 由于优良的PD估算响应速度,所以有效面积就要小(降低容量效率),因此,有很多需要整合探针台的需求。
C. 可整合不同的半导体分析仪器如4200或E1500。


应用



 ● LiDAR 中的光电探测器

 ● InGaAs 光电二维 / SPAD(单光子雪崩二极管)

 ● 苹果手表光能传感器

 ● 用于高增益感测和成像的光电二极管门控电晶体

 ● 高频电感增益和填充系数光学灵敏度分析仪

 ● 高灵敏度X射线探测器表征

 ● 硅光学

 ● InGaAs APD(雪崩光电二极管)



应用1: iPhone 12的LiDAR和其他传感器中光电二极管的外部量子效率:



优良光电探测器量子效率与参数分析系统


应用 2:用于高增益传感和成像的光电二极管门控晶体管:

  在光学传感和成像应用中,为了提高灵敏度和 SNR,APS (active pixel sensor) 包括一个光电探测器或一个光电二极管和几个晶体管,形成一个多组件电路。 其中一个重要的单元:像素内放大器,也称为源追随者是必须使用。 APS 自诞生之日起,就从三管电路演变为五管电路,以解决晕染、复位噪声等问题。 除了 APS,雪崩光电二极管 ( APD )及其相关产品:硅光电倍增器(SiPM)也可以获得高灵敏度。 然而,由于必须采用高电场来启动光电倍增和碰撞电离,因此在这些设备中高场引起的散粒噪声很严重。

最近,提出了亚阈值操作光电二极管(PD)门控晶体管的器件概念。 它无需高场或多晶体管电路即可实现高增益。 增益源自光诱导的栅极调制效应,为了实现这一点,必须进行亚阈值操作。 它还以紧凑的单晶体管( 1-T) APS 格式将 PD 与晶体管垂直集成,从而实现高空间分辨率。 这种器件概念已在各种材料系统中实施,使其成为高增益光学传感器的可行替代技术。

APD-QE 系统致力于研究和分析光电二极管门控非晶硅薄膜晶体管:

    1.不同光强下的光转移曲线特性。

    2.光强度函数的阈值电压变化(ΔVth)。

    3.有/无曝光的晶体管输出特性。

    4.量子效率与光敏增益光谱。

优良光电探测器量子效率与参数分析系统

(a) a-Si:H 光电二极管门控 LTPS TFT 结构示意图; (b) 等效电路图,显示具有高 SNR 的 APS


优良光电探测器量子效率与参数分析系统

(a) 像素的显微照片; (b) 部分阵列的显微照片; (c) 图像传感器芯片的照片









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