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APD-QE 先進(jìn)光電探測器量子效率與參數(shù)分析系統(tǒng)
- 公司名稱 光焱科技股份有限公司
- 品牌 Enlitech
- 型號 APD-QE
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2025/3/14 11:40:36
- 訪問次數(shù) 3200
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| 測量模式 | 交流 | 產(chǎn)地類別 | 進(jìn)口 |
|---|---|---|---|
| 價(jià)格區(qū)間 | 面議 | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 環(huán)保,能源 |
產(chǎn)品介紹
隨著 5G 與移動設(shè)備的興起與普及，越來越多新型光傳感器被應(yīng)用于我們的日常生活中,。 為了能更好的應(yīng)用在移動設(shè)備上,，這些先進(jìn)光傳感器的組件感光面積越做越小。 但這些應(yīng)用卻對先進(jìn)光傳感器的光感測性能要求卻越來越高,。 在感光面積微縮的過程中，也帶來量子效率精準(zhǔn)檢查的挑戰(zhàn),。 例如,，傳統(tǒng)聚光型小光斑在不同波長下，色散差造成焦點(diǎn)位移可到 mm 等級,。 難以將所有的光子都聚焦到微米等級的感光面積中,。 因此，難以準(zhǔn)確測得全光譜量子效率曲線,。
APD-QE采用專門的光束空間均勻化技術(shù),，利用ASTM標(biāo)準(zhǔn)的Irradiance Mode測試方式，與各種先進(jìn)探針臺形成完整的微米級光感測器全光譜量子效率測試解決方案,。 APD-QE 已被應(yīng)用于多種先進(jìn)光傳感器的測試中,，例如在 iPhone 激光雷達(dá)與其多種光傳感器、Apple Watch 血氧光傳感器,、TFT 影像感測器,、有源主動像素傳感器（APS）、高靈敏度間接轉(zhuǎn)換 X 射線傳感器等,。
PEM™ （Photon-Energy Modulator） 簡介,，這是一款革命性的解決方案，旨在將您的量子效率測試和光譜分析提升到新的高度,。 這種創(chuàng)新工具可精確控制光子通量和能量,，確保在各種波長下獲得準(zhǔn)確可靠的結(jié)果。
傳統(tǒng)QE系統(tǒng)在新型光電傳感器測試的挑戰(zhàn)：
1.市面上的量子效率系統(tǒng)多為「功率模式」,。
2.隨移動設(shè)備的大量普及,，先進(jìn)光電傳感器如APD、SPAD,、ToF等,，組件收光面積均微型化，有效收光面積由數(shù)十微米到數(shù)百微米（10um ~ 200um）,。
3.光束聚焦的「功率模式」 ,，用來檢查小面積的先進(jìn)光電偵測器的問題：
難以將所有光子，全部打進(jìn)微米等級的有效收光面積（無法達(dá)到功率模式的要求）=> 絕對 EQE 值難以取得,。
在聚光模式下,，難以克服光學(xué)色散差,、球面像差等帶來的檢查誤差。 => EQE 光譜曲線不正確,。
難以整合探針臺
特點(diǎn)
使用均勻光源的「照度模式」（Irradiance Mode） 符合ASTM E1021
取代傳統(tǒng)聚焦小光源,，可以測試等級光電子檢測器。
均勢光斑可以克服色散差與像差的問題,，可準(zhǔn)確測量得EQE曲線
可搭配多種探針系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)非破壞性的快速測試。
整合光學(xué)與測試系統(tǒng),，提高系統(tǒng)搭建效率,。
一體式自動化測試軟件，自動光譜保存與檢測,，工作效率高,。
測試特性：
– 環(huán)境效率 EQE
– 光譜回應(yīng) SR
– IV 曲線檢測
– NEP 光譜檢測
– D* 光譜檢測
– 噪聲-電流-頻率響應(yīng)圖（A/Hz -1/2 ; 0.01Hz~1,000Hz）
– Flicker noise, Johnson Noise, Shot noise 分析
光焱科技Enlitech 的專家團(tuán)隊(duì)擁有豐富的實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)知識，能夠在線上或現(xiàn)場指導(dǎo)客戶進(jìn)行精密測試,。 例如,，通過對噪聲電流頻率圖的詳細(xì)分析，Enlitech 幫助客戶識別潛在的測試誤差,，優(yōu)化測試參數(shù),，從而提升測試的精確度與再現(xiàn)性。
Enlitech 深知,，在光電領(lǐng)域中,，精確測試對產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量控制至關(guān)重要。 客戶在面對如噪聲電流頻率,、量子效率（EQE）,、探測度（D*）及噪聲等效功率（NEP）等測試時(shí)，常常因儀器調(diào)校復(fù)雜,、數(shù)據(jù)不穩(wěn)定而感到困惑,。 針對這些痛點(diǎn)，Enlitech提供了全面的解決方案,。
EQE 和 D* 等指標(biāo)直接影響光電探測器的靈敏度和性能,，這在半導(dǎo)體、通訊及航空航天等高科技領(lǐng)域尤為重要,。 準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)不僅能夠幫助客戶提升產(chǎn)品質(zhì)量,，還能降低產(chǎn)品開發(fā)周期，節(jié)省成本,。
專業(yè)技術(shù)
定制化光斑尺寸與光強(qiáng)度
光焱科技APD-QE光譜儀量子效率檢查系統(tǒng)在光束直達(dá)25mm光束尺寸,、工作距200mm條件下檢查，可以達(dá)到光強(qiáng)度與光均強(qiáng)度如下,。在波長530nm時(shí),，光強(qiáng)度可以達(dá)到82.97uW/(cm 2 ),。
| 波長 (納米) | 半高寬（nm） | 光均U%=(Mm)/(M+m) | |
| 5毫米×5毫米 | 3毫米×3毫米 | ||
| 470 | 17.65 | 1.6％ | 1.0％ |
| 530 | 20.13 | 1.6％ | 1.2％ |
| 630 | 19.85 | 1.6％ | 0.9％ |
| 1000 | 38.89 | 1.2％ | 0.5％ |
| 1400 | 46.05 | 1.0％ | 0.5％ |
| 1600 | 37.40 | 1.4％ | 0.7% |
在光斑直徑25mm、工作距200mm條件下,，APD-QE探測器量子效率測試系統(tǒng)測量的光均強(qiáng)度,。
光焱科技具備自主光學(xué)設(shè)計(jì)能力。光斑與光強(qiáng)度在內(nèi)容中,，可以接受客製化,，如有需要與我們聯(lián)繫。
定量控制功能：
APD-QE 光感測器量子效率檢測系統(tǒng)具有「定量」功能（選配）,，用戶可以透過控制各個(gè)單色光子數(shù),，讓各波長光子數(shù)都一樣，并進(jìn)行測試,。這也是光感測科技 APD-QE 光感測器量子效率檢測系統(tǒng)的獨(dú)到技術(shù)，其他廠商都做不到,。
使用定量子數(shù)控制模式（CP控制模式）,，子數(shù)變化可以 < 1%
系統(tǒng)規(guī)格
◆均光系統(tǒng)與探針臺整合：
| 可量測 | 可客制化 |
|---|---|
| 1.最終光強(qiáng)校正 | ．客化暗箱 |
| 2.光譜響應(yīng)測定 | ．XYZ軸位移平臺 |
| 3.外部量子效率（EQE） | ．定制探針臺整合服務(wù) ４" 標(biāo)準(zhǔn)探針臺（MPS-4-5） |
| 4.NEP 光譜 | |
| 5.D*光譜 | |
| 6.噪音-電流-頻率響應(yīng)圖(A/Hz -1/2 ) | |
| 7.Flicker noise, Johnson Noise, Shot noise 分析 | |
| 8.IV 曲線測試 ．不同光IV 曲線測試 ．定電流/電壓,，電壓/電流間變化測試 ．照光條件下 |
◆ 高均光斑：
采用了利傅立葉光學(xué)元件均光系統(tǒng),，可將單色光強(qiáng)度空間分布均勢化。在 10mm x 10mm 面積以 5 x 5 檢測光強(qiáng)度分,，不一致勢在 470nm,、530nm、630nm,、850nm 均可小於 1%,。在 20mm x 20mm 面積以 10 x 10 矩檢測光強(qiáng)度分，不一致勢可以小於 4%,。
◆ PDSW 軟體
PDSW軟件采用全新SW-XQE軟件平臺,，可進(jìn)行多種自動化檢測，包含EQE,、SR,、IV、NEP,、D*,、速率雜訊電流圖（A/Hz1/2）、雜訊分析等,。
▌EQE 測試
EQE測試功能,，可以進(jìn)行不同單色波長測試，并且可以自動測試全光譜EQE,。
▌IV檢查
軟體可支持多種 SMU 控制,，自動進(jìn)行光照 IV 測試以及暗態(tài) IV 測試,，并支持多圖顯示。
▌D* 與 NEP
相對于其它 QE 系統(tǒng),，APD-QE 可以直接檢測并得到 D* 與 NEP,。
▌速率-雜訊電流曲線
▌可升級軟件
升級FETOS軟件操作界面（選配），可測試3端與4端的Photo-FET組件,。
內(nèi)部集成探針臺
APD-QE 系統(tǒng)由其出色的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì),，可以組成多種探針臺。全波長光譜儀的所有光學(xué)元件都集成在精巧的系統(tǒng)中,。單色光學(xué)儀引到探針臺遮光罩盒,。圖像顯示了 MPS-4-S 基本探針臺組件，帶有 4 英寸真空吸入盤和 4 個(gè)帶有低噪音三軸電子的探針微定位器,。
集成探針臺顯示微鏡,，手動滑動切換到被測試設(shè)備的位置。使用滑動條件后,，單色光源器被「固定」在設(shè)計(jì)位置,。顯示微圖像可以顯示于屏幕上，方便用戶進(jìn)行良好的連接,。
可客制化整合多種探針與遮光暗箱：
A. 定制化隔離遮光箱,。
B. 由于先進(jìn)的PD估算響應(yīng)速度，所以有效面積就要?。ń档腿萘啃剩?，因此，有很多需要整合探針臺的需求,。
C. 可整合不同的半導(dǎo)體分析儀器如4200或E1500,。
應(yīng)用
● LiDAR 中的光電探測器
● InGaAs 光電二維 / SPAD（單光子雪崩二極管）
● 蘋果手表光能傳感器
● 用于高增益感測和成像的光電二極管門控電晶體
● 高頻電感增益和填充系數(shù)光學(xué)靈敏度分析儀
● 高靈敏度X射線探測器表征
● 硅光學(xué)
● InGaAs APD（雪崩光電二極管）
應(yīng)用1： iPhone 12的LiDAR和其他傳感器中光電二極管的外部量子效率：
應(yīng)用 2：用于高增益?zhèn)鞲泻统上竦墓怆姸O管門控晶體管：
在光學(xué)傳感和成像應(yīng)用中，為了提高靈敏度和 SNR,，APS （active pixel sensor） 包括一個(gè)光電探測器或一個(gè)光電二極管和幾個(gè)晶體管,，形成一個(gè)多組件電路。 其中一個(gè)重要的單元：像素內(nèi)放大器,，也稱為源追隨者是必須使用,。 APS 自誕生之日起，就從三管電路演變?yōu)槲骞茈娐?，以解決暈染,、復(fù)位噪聲等問題。 除了 APS,，雪崩光電二極管 （ APD ）及其相關(guān)產(chǎn)品：硅光電倍增器（SiPM）也可以獲得高靈敏度,。 然而，由于必須采用高電場來啟動光電倍增和碰撞電離，因此在這些設(shè)備中高場引起的散粒噪聲很嚴(yán)重,。
最近,，提出了亞閾值操作光電二極管（PD）門控晶體管的器件概念。 它無需高場或多晶體管電路即可實(shí)現(xiàn)高增益,。 增益源自光誘導(dǎo)的柵極調(diào)制效應(yīng),，為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必須進(jìn)行亞閾值操作,。 它還以緊湊的單晶體管（ 1-T） APS 格式將 PD 與晶體管垂直集成,，從而實(shí)現(xiàn)高空間分辨率。 這種器件概念已在各種材料系統(tǒng)中實(shí)施,，使其成為高增益光學(xué)傳感器的可行替代技術(shù),。
APD-QE 系統(tǒng)致力于研究和分析光電二極管門控非晶硅薄膜晶體管：
不同光強(qiáng)下的光轉(zhuǎn)移曲線特性。
光強(qiáng)度函數(shù)的閾值電壓變化（ΔVth）,。
有/無曝光的晶體管輸出特性,。
量子效率與光敏增益光譜。
（a） a-Si：H 光電二極管門控 LTPS TFT 結(jié)構(gòu)示意圖; （b） 等效電路圖,，顯示具有高 SNR 的 APS
（a） 像素的顯微照片; （b） 部分陣列的顯微照片; （c） 圖像傳感器芯片的照片
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