개요
다이오드는 빛을 전류로 변환하는 반도체 장치입니다. p (양수)와 n (음수) 층 사이에는 고유 층이 있습니다. 포토 다이오드는 전류를 생성하기위한 입력으로 광 에너지를 수용합니다. 광 복사기는 광 검출기, 포토 센서 또는 광 검출기로도 알려져 있으며, 일반적으로 포토 다이오드 (PIN), 눈사태 포토 다이오드 (APD), 단일 광자 눈사태 다이오드 (SPAD), 실리콘 광 분류기 (SIPM / MPPC)입니다.
포토 다이오드 PN 접합의 중간에서 I- 타입 반도체의 층이 낮은 핀 접합 다이오드로도 알려진 포토 디오드 (PIN)는 고갈 영역의 폭을 증가시키고 확산 운동의 영향을 줄이고 응답 속도를 향상시킬 수 있습니다. 이 혼입 층의 낮은 도핑 농도로 인해, 거의 내재 된 반도체, i-Layer라고 불리우 므로이 구조는 핀 포토 다이오드가됩니다.
Avalanche Photodiode (APD)는 내부 이득을 가진 포토 다이오드이며, Photomultiplier 튜브와 유사한 원리입니다. 높은 역 바이어스 전압 (일반적으로 실리콘 재료의 100-200V)을 추가 한 후, 이온화 충돌 (Avalanche Brokendown) 효과를 사용하여 APD에서 약 100의 내부 전류 이득을 얻을 수 있습니다.
단일 광자 눈사태 다이오드 (SPAD)는 Geiger 모드에서 APD (Avalanche Photon Diode)에서 작동하는 단일 광자 감지 기능을 갖춘 광전 검출 눈사태 다이오드입니다. 라만 분광법, 양전자 방출 단층 촬영 및 형광 수명 영상 영역에 적용;
SIPM (Silicon Photomultiplier) (SIPM)은 눈사태 분해 전압에서 작업하고 있으며, 탁월한 광자 수 분해능 및 단일 광자 감지 감도와 함께 저지대, 높은 감도, 낮은 바이어스 볼트, 자기 분야에 민감하지 않은 저항성, 낮은 바이어스 볼트의 단일 광자 감지 감도와 함께 눈사태 포토 다이오드 어레이의 눈사태 해소 메커니즘을 병렬로 사용하고 있습니다.
PIN 광 복원제는 승수 효과가 없으며 종종 단거리 감지 필드에 적용됩니다. APD Avalanche Photodiode 기술은 비교적 성숙하며 가장 널리 사용되는 광 검출기입니다. APD의 균열 게인은 현재 10-100 배이며, 광원은 장거리 테스트 중에 APD가 신호를 보장하기 위해 크게 증가해야합니다.
1) Spad 또는 SIPM / MPPC는 Geiger 모드에서 작업하는 APD로 수십에서 수천 번의 이익을 얻을 수 있지만 시스템 및 회로 비용은 높습니다.
2) SIPM / MPPC는 다중 스파드의 배열 형태로, 다중 스파이드를 통해 더 높은 감지 범위를 얻고 배열 광원과 함께 사용할 수 있으므로 CMOS 기술을 통합하기가 더 쉽고 대량 생산 규모의 비용 장점이 있습니다. 또한 SIPM 작동 전압은 대부분 30V보다 낮으므로 고전압 시스템이 필요하지 않아 주류 전자 시스템과 통합하기 쉬우므로 내부 백만 레벨 이득은 백엔드 판독 회로에 대한 SIPM 요구 사항을 더 간단하게 만듭니다. 현재 SIPM은 의료 기기, 레이저 탐지 및 측정 (LIDAR), 정밀 분석에 널리 사용됩니다.
방사선 모니터링, 안전 감지 및 기타 필드는 SIPM의 지속적인 개발로 더 많은 분야로 확장됩니다.
광 검출기 광전자 테스트
광 검출기는 일반적으로 웨이퍼를 먼저 테스트 한 다음 포장 후 장치에서 두 번째 테스트를 수행하여 최종 특성 분석 및 분류 작업을 완료해야합니다. 광 검출기가 작동하면 리버스 바이어스 전압을 적용하여 빛을 끌어 내야합니다. 생성 된 전자 구멍 쌍은 포토 노게화 된 캐리어를 완성하기 위해 주입됩니다. So Photodectors는 일반적으로 역 상태에서 작동합니다. 테스트하는 동안 암 전류, 역 분해 전압, 접합 정전 용량, 책임 및 크로스 토크와 같은 매개 변수에 더 많은주의를 기울입니다.
Digital Sourcemeasure Meter를 사용하십시오
광 검출기의 광전 성능 특성
광전 성능 매개 변수의 특성화를위한 가장 좋은 도구 중 하나는 SMU (Digital Source Measure Meter)입니다. 독립 전압 소스 또는 전류 소스로서의 디지털 소스 측정 미터, 상수 전압, 상수 전류 또는 펄스 신호를 출력 할 수있다. 트리그 트리거, 다중 악기 연결 작업을 지원합니다. 광전자 검출기 단일 샘플 테스트 및 다중 샘플 검증 테스트의 경우, 완전한 테스트 체계는 단일 디지털 소스 측정기, 다중 디지털 소스 측정기 또는 카드 소스 측정기를 통해 직접 구축 될 수 있습니다.
정확한 디지털 소스 측정기
광전 감지기의 광전 테스트 구성표를 구축하십시오
암 전류
암 전류는 조명이없는 PIN / APD 튜브에 의해 형성된 전류입니다. 본질적으로 PIN / APD 자체의 구조적 특성에 의해 생성되며, 이는 일반적으로 μA 등급 미만입니다.
S 시리즈 또는 P 시리즈 소스 측정 미터 사용 S 시리즈 소스 측정기의 최소 전류는 다음과 같습니다.100 PA, P 시리즈 소스 측정기의 최소 전류는 10 PA입니다.
테스트 회로
IV 암 전류의 곡선
낮은 레벨 전류 (
양극결합 트랜지스터-BJT는 반도체의 기본 구성 요소 중 하나입니다. 전류 증폭 기능을 가지고 있으며 전자 회로의 핵심 구성 요소입니다.BJT는 서로 매우 가까운 두 개의 PN 접점을 가진 반도체 기판에 만들어집니다.두 개의 PN 연결은 전체 반도체를 세 부분으로 나눈다.중부 부분은 기본 영역이고 두쪽은 방출 영역과 수집 영역이다.
회로 설계에서 종종 관심있는 BJT 특성에는 전류 증폭 인수 β, 전극 간 역전류 ICBO,ICEO, 수집기 최대 허용 전류 ICM,역분열전압 VEBO,VCBO,VCEO,BJT의 입력 및 출력 특성.
입력/출력 bjt의 특성
BJT 입력 및 출력 특성 곡선은 bjt의 각 전극의 전압과 전류 사이의 관계를 반영합니다. bjt의 작동 특성 곡선을 설명하는 데 사용됩니다.일반적으로 사용되는 bjt 특성 곡선에는 입력 특성 곡선과 출력 특성 곡선이 포함됩니다.:
bjt의 입력 특성
bjt 곡선의 입력 특성은 E 극과 C 극 사이의 전압 Vce가 변하지 않을 때 입력 전류 (즉,기본 전류 IB) 및 입력 전압 (즉, 베이스와 방출기 사이의 전압 VBE) ; VCE = 0일 때, 그것은 수집기와 방출기 사이의 단회로와 동등합니다.방출기 연결과 수집기 연결이 병렬로 연결되어 있습니다.따라서 bjt 곡선의 입력 특성은 PN 접점의 볼트-암페어 특성과 유사하며 기하급수적 관계를 가지고 있습니다.곡선은 오른쪽으로 이동합니다.저전력 트랜지스터의 경우, 1V 이상의 VcE를 가진 입력 특성 곡선은 1V 이상의 VcE를 가진 bjt 곡선의 모든 입력 특성을 근사할 수 있습니다.
bjt의 출력 특성
bjt 곡선의 출력 특성은 기본 전류 IB가 일정할 때 트랜지스터 출력 전압 VCE와 출력 전류 IC 사이의 관계 곡선을 보여줍니다.bjt 곡선의 출력 특성에 따라,bjt의 작업 상태는 세 영역으로 나뉘어 있습니다.절단 영역: IB=0과 IBVCE 컬렉터 전류 IC는 VCE 증가와 함께 빠르게 증가합니다.트라이오드의 두 PN 결합은 모두 앞으로 편향, 컬렉터 결합은 특정 영역에서 전자를 수집 할 수있는 능력을 잃고 IC는 더 이상 IB에 의해 제어되지 않습니다.그리고 튜브는 스위치의 켜진 상태와 동등합니다확대된 영역: 이 영역에서 트랜지스터의 발사자 접점은 앞으로 편향되고 컬렉터는 역으로 편향됩니다. VEC가 특정 전압을 초과하면 곡선은 기본적으로 평평합니다.이것은 컬렉터 접합 전압이 증가 할 때,기반으로 흐르는 전류의 대부분은 수집기에 의해 당겨져, 그래서 VCE가 계속 증가하면, 전류 IC는 거의 변하지 않습니다. 또한,IB가 변하면,IC는 비례적으로 변합니다.즉,, IC는 IB에 의해 제어되며,IC의 변화는 IB의 변화보다 훨씬 크다.△IC는△IB에 비례합니다. 둘 사이에 선형 관계가 있으므로이 영역은 선형 영역이라고도합니다.증폭회로에서, 트라이오드는 증폭 영역에서 작동하는 데 사용해야합니다.
소스 측정 미터로 bjt 특성을 빠르게 분석
각기 다른 재료와 용도에 따라 전압 및 전류와 같은 bjt 장치의 기술적 매개 변수도 다릅니다.두 개의 S 시리즈 소스 측정 미터로 테스트 계획을 작성하는 것이 좋습니다.최대 전압은 300V이고 최대 전류는 1A이고 최소 전류는 100pA입니다.MOSFET 테스트필요성
최대 전류 1A ~ 10A의 MOSFET 전원 장치의 경우 테스트 솔루션을 만들기 위해 두 개의 P 시리즈 펄스 소스 측정 미터를 사용하는 것이 좋습니다.최대 전압 300V, 최대 전류 10A.
최대 전류 10A ~ 100A의 MOSFET 전원 장치의 경우 P 시리즈 펄스 소스 측정 미터 + HCP를 사용하여 테스트 솔루션을 만드는 것이 좋습니다.최대 전류는 100A와 최소 전류는 100pA로 낮습니다..
bjt 특성-극 사이의 역류
ICBO는 삼극의 방출기가 열린 회로일 때 수집기 접합을 통해 흐르는 역 누출 전류를 의미합니다.IEBO는 수집기가 개방 된 회로 때 발산기에서 기지로 전류를 의미합니다.테스트를 위해 Precise S 시리즈 또는 P 시리즈 소스 측정 미터를 사용하는 것이 좋습니다.
bjt 특성 역분열 전압
VEBO는 수집기가 열렸을 때 방출기와 기저 사이의 역분열 전압을 의미합니다.VCBO는 발산기가 열려있을 때 수집기와 기저 사이의 역 분쇄 전압을 의미합니다., 이는 수집기 단절의 돌풍 붕괴에 달려 있습니다. 끊기 전압;VCEO는 베이스가 열려있을 때 수집기와 방출기 사이의 역 끊기 전압을 의미합니다.그리고 그것은 컬렉터 접합의 돌풍 붕괴 전압에 달려 있습니다테스트를 할 때 장치의 고장 전압의 기술적 매개 변수에 따라 해당 계기를 선택해야합니다.S 시리즈 데스크톱을 사용하는 것이 좋습니다.소스 측정 단위또는 P 시리즈 펄스 소스 측정 미터는 장애 전압이 300V 이하입니다.최대 전압은 300V이며, 300V 이상의 장애 전압을 가진 장치가 권장됩니다. E 시리즈를 사용하여,최대 전압은 3500V.
bjt 특성-CV 특성
MOS 튜브와 마찬가지로, bjt는 또한 CV 측정을 통해 CV 특성을 특징짓습니다.
다이오드는 반도체 재료로 만든 일방전도 부품이다. 제품 구조는 일반적으로 단일 PN 접합 구조이며, 전류가 한 방향으로만 흐를 수 있습니다.다이오드는 교정에서 널리 사용됩니다.전압 안정, 보호 및 기타 회로, 그리고 전자 공학에서 가장 널리 사용되는 전자 부품 중 하나입니다.
다이오드 특성 테스트는 다이오드에 전압이나 전류를 적용하고, 다음 흥분에 대한 반응을 테스트하는 것입니다. 보통,디오드 특성 테스트는 완료하기 위해 여러 장비를 필요로합니다.디지털 멀티미터그러나 여러 기구로 구성된 시스템은 개별적으로 프로그래밍, 동기화, 연결, 측정 및 분석되어야합니다.이 과정은 복잡합니다.시간이 많이 걸리는그리고 테스트 벤치에서 너무 많은 공간을 차지합니다. 복잡 한 상호 트리거 작업은 더 큰 불확실성 및 느린 버스 전송 속도와 같은 단점이 있습니다.
따라서, I-V, C-V 등과 같은 다이오드 테스트 데이터를 신속하고 정확하게 얻기 위해다이오드 특성 테스트를 구현하는 가장 좋은 도구 중 하나는소스 측정 단위(SMU).소스 측정 미터는 독립적인 일정한 전압 또는 일정한 전류 소스,볼트 미터,암 미터 및 오프 미터로 사용될 수 있으며 정밀 전자 부하로도 사용될 수 있습니다.고성능 아키텍처로 인해 펄스 생성기로도 사용할 수 있습니다.,파형 발생기,자동 전류-전압 (I-V) 특성 분석 시스템은 4차원 동작을 지원합니다.
PRECISE 소스 측정 미터는 쉽게 다이오드 iv 특성을 분석 실현
다이오드 iv 특성은 반도체 다이오드의 PN 접합의 성능을 특징짓는 주요 매개 변수 중 하나입니다.다이오드 iv의 특성은 주로 앞의 특성과 역의 특성을 의미합니다..
앞 다이오드 iv의 특성
다이오드의 양쪽 끝에 전압이 적용되면전압은 매우 작고 전류는 거의 0입니다.이 구역은 죽은 구역이라고 불립니다.. 다이오드 전도성을 만들 수 없는 전압은 죽은 구역 전압이라고 불립니다. 전압이 죽은 구역 전압보다 크면 다이오드가 전도전도입니다.전압이 증가함에 따라 전류가 빠르게 증가합니다..정상적인 사용의 전류 범위에서, 다이오드의 단말전압은 켜졌을 때 거의 변하지 않으며,이 전압은 다이오드의 전동전압이라고합니다.
역 다이오드 iv의 특성
역전압이 적용되면전압이 특정 범위를 초과하지 않으면 역전류는 매우 작고 다이오드가 차단 상태입니다.이 전류는 역 포화 전류 또는 누출 전류라고합니다.적용 된 역전압이 일정 값을 초과하면 역전류는 갑자기 증가합니다.이 현상은 전기 고장이라고합니다.전기 고장을 일으키는 결정적 전압은 다이오드 역부전 전압이라고합니다..
다이오드의 성능과 응용 범위를 특징으로 하는 다이오드 특성은 주로 전압 하락 (VF) 과 같은 매개 변수를 포함한다.역 누출 전류 (IR) 및 역 분해 전압 (VR).
다이오드 특성 - 전압 하락 (VF)
지정된 전류 아래에서 다이오드의 전압 하락은 다이오드가 수행할 수 있는 최저 전압이다. 낮은 전류의 실리콘 다이오드의 전압 하락은 약 0.6-0.8V 중류 수준에서;제르마늄 다이오드의 전압 하락은 약 0.2-0.3V입니다;고용력 실리콘 다이오드의 전압 하락은 종종 1V에 도달합니다.시험을 할 때,다이오드의 작동 전류의 크기에 따라 다른 시험 기구를 선택해야합니다.: 작동 전류가 1A 미만일 때, S 시리즈 소스 측정 미터를 측정하기 위해 사용하십시오. 전류가 1 ~ 10A 사이일 때, P 시리즈 펄스 소스 측정 단위를 사용하는 것이 좋습니다.;HCP시리즈 고전류 데스크톱 펄스 소스는 10~100A를 위해 권장됩니다. HCPL100 고전류 펄스 전원 공급은 100A 이상으로 권장됩니다.
다이오드 특성 - 역전압 (VR)
다이오드의 재료와 구조에 따라 파업 전압도 다릅니다.이 300V보다 낮다면 S 시리즈 데스크톱 소스 측정 장치를 사용하는 것이 좋습니다.그리고 300V 이상이라면 E 시리즈 고전압 소스 측정 단위를 사용하는 것이 좋습니다..
높은 전류 테스트 동안 테스트 리드의 저항은 무시 할 수 없으며 리드 저항의 영향을 제거하기 위해 네 개의 유선 측정 모드가 필요합니다.모든 PRECISE 소스 측정 미터는 4선 측정 모드를 지원합니다..
낮은 수준의 전류 (