產品介紹

随着 5G 与移动装置的兴起与普及，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行动装置上，这些先进光传感器的组件感光面积越做越小。但这些应用却对先进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测量的挑战；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 采用光束空间均匀化技术，利用 ASTM 标准的 ”Irradiance Mode” 测试方式，与各种先进探针台形成完整的微米级光传感器全光谱量子效率测试解决方案。APD-QE 已被应用于多种先进光传感器的测试中，例如在 iPhone 光达与其多种光传感器、Apple Watch 血氧光传感器、TFT 影像传感器、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。

quantum efficiency传统 QE 系统在新型光传感器测试的挑战：

1.市面上的量子效率系统多为”功率模式”。

2.随行动装置的大量普及，先进光传感器如 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”，用来测量小面积的先进光传感器的问题：

*难以将所有光子，*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。

*在聚光模式下，难以克服光学色散差、球面像差等带来的测量误差。 => EQE 光谱曲线不正确。

*难以整合探针台

特色

APD-QE Quantum Efficiency System 的特色如下：

*使用均匀光斑的”照度模式” (Irradiance Mode) 符合 ASTM E1021

*取代传统聚焦小光斑，可以测试 um 等级的光电传感器。

*均匀光斑可以克服色散差与像差的问题，可准确测得 EQE 曲线

*可搭配多种探针台系统，实现非破坏性的快速测试。

*集成的光学与测试系统，提高系统搭建效率。

*一键式自动化测试软件，自动全光谱校正与测量，工作效率高。

*测试特性：

– 外部量子效率 EQE

– 光谱响应 SR

– I-V 曲线测量

– NEP 光谱测量

– D* 光谱测量

– Noise-current-frequency 响应图 (A/Hz-1/2; 0.01Hz~1,000Hz)

– Flicker noise, Johnson Noise, Shot noise 分析

系统架构

规格

主要系统：

*量子效率测试系统

– 300nm ~ 1100nm

– 可扩展到 2500nm

*测量软件

– PDSW 软件

– 可选配 FETOS 软件（ 3T 或 4T 组件）

*（选配）探针台系统

– 4” 标准探针台 (MPS-4-S)

*可客制化探针台系统整合与屏蔽暗箱

均光系统与探针台整合

高均匀度光斑

采用傅立叶光学组件均光系统，可将单色光光强度空间分布均匀化。在 10mm x 10mm 面积以 5 x 5 测量光强度分布，不均匀度在 470nm、530nm、630nm、850nm 均可小于 1%。而在 20mm x 20mm 面积以 10 x 10 矩阵测量光强度分布，不均匀度可以小于 4%。

PDSW 软件

PDSW 软件采用全新 SW-XQE 软件平台，可进行多种自动化测量，包含 EQE、SR、I-V、NEP、D*、频率噪声电流图（A/Hz1/2）、噪声分析等。

▌EQE 测试

EQE 测试功能，可以进行不同单色光波长测试，并且可自动测试全光谱 EQE。

▌I-V 测试

软件可支持多种 SMU 控制，自动进行照光 I-V 测试以及暗态 I-V 测试，并支持多图显示。

▌D* 与 NEP

相较于其它 QE 系统，APD-QE 可以直接测量并得到 D* 与 NEP。

▌频率-噪声电流曲线

▌可升级软件

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

内部整合探针台

APD-QE 系统由于其出色的光学系统设计，可以组合多种探针台。全波长光谱仪的所有光学组件都集成在精巧的系统中。单色光从光谱仪引导到探针台屏蔽盒。图片显示了 MPS-4-S 基本探针台组件，带有 4 英寸真空吸盘和 4 个带有低噪声三轴电缆的探针微定位器。

集成探针台显微镜，手动滑块切换到被测设备的位置。使用滑动条后，单色光均质器被 “固定” 在设计位置。 显微图像可以显示在屏幕上，方便用户进行良好的接触。

可客制化整合多种探针台与屏蔽暗箱

A. 客制化隔离屏蔽箱。

B. 因为先进的 PD 讲究响应速度快，所以有效面积就要小（降低电容效应），因此，多会有需要整合探针台的需求。

C. 可整合不同的半导体分析仪如 4200 或 E1500。

应用范围

APD-QE Quantum Efficiency System可用于：

1.LiDAR 中的光传感器

–InGaAs 光电二极管 / SPAD

2.苹果手表的光传感器

3.用于高增益传感和成像的光电二极管门控晶体管

4.高光电导增益和填充因子光传感器

5.高灵敏度间接转换 X 射线探测器表征

6.硅光子学

–InGaAs APD