產品介紹

隨著 5G 與移動裝置的興起與普及，越來越多新型光傳感器被應用于我們的日常生活中，為了能更好的應用在行動裝置上，這些先進光傳感器的組件感光面積越做越小。但這些應用卻對先進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測量的挑戰；例如，傳統聚光型小光斑在不同波長下，色散差造成焦點位移可到 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，難以準確測得全光譜量子效率曲線。APD-QE 采用光束空間均勻化技術，利用 ASTM 標準的 ”Irradiance Mode” 測試方式，與各種先進探針臺形成完整的微米級光傳感器全光譜量子效率測試解決方案。APD-QE 已被應用于多種先進光傳感器的測試中，例如在 iPhone 光達與其多種光傳感器、Apple Watch 血氧光傳感器、TFT 影像傳感器、有源主動像素傳感器(APS)、高靈敏度間接轉換 X 射線傳感器等。

quantum efficiency傳統 QE 系統在新型光傳感器測試的挑戰：

1.市面上的量子效率系統多為”功率模式”。

2.隨行動裝置的大量普及，先進光傳感器如 APD、SPAD、ToF 等，組件收光面積均微型化，有效收光面積由數十微米到數百微米 (10um ~ 200um)。

3.光束聚焦的”功率模式”，用來測量小面積的先進光傳感器的問題：

*難以將所有光子，*打進微米等級的有效收光面積（無法達到功率模式的要求） => 絕對 EQE 值難以取得。

*在聚光模式下，難以克服光學色散差、球面像差等帶來的測量誤差。 => EQE 光譜曲線不正確。

*難以整合探針臺

特色

APD-QE Quantum Efficiency System 的特色如下：

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

*取代傳統聚焦小光斑，可以測試 um 等級的光電傳感器。

*均勻光斑可以克服色散差與像差的問題，可準確測得 EQE 曲線

*可搭配多種探針臺系統，實現非破壞性的快速測試。

*集成的光學與測試系統，提高系統搭建效率。

*一鍵式自動化測試軟件，自動全光譜校正與測量，工作效率高。

*測試特性：

– 外部量子效率 EQE

– 光譜響應 SR

– I-V 曲線測量

– NEP 光譜測量

– D* 光譜測量

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

– Flicker noise, Johnson Noise, Shot noise 分析

系統架構

規格

主要系統：

*量子效率測試系統

– 300nm ~ 1100nm

– 可擴展到 2500nm

*測量軟件

– PDSW 軟件

– 可選配 FETOS 軟件（ 3T 或 4T 組件）

*（選配）探針臺系統

– 4” 標準探針臺 (MPS-4-S)

*可客制化探針臺系統整合與屏蔽暗箱

均光系統與探針臺整合

高均勻度光斑

采用傅立葉光學組件均光系統，可將單色光光強度空間分布均勻化。在 10mm x 10mm 面積以 5 x 5 測量光強度分布，不均勻度在 470nm、530nm、630nm、850nm 均可小于 1%。而在 20mm x 20mm 面積以 10 x 10 矩陣測量光強度分布，不均勻度可以小于 4%。

PDSW 軟件

PDSW 軟件采用全新 SW-XQE 軟件平臺，可進行多種自動化測量，包含 EQE、SR、I-V、NEP、D*、頻率噪聲電流圖（A/Hz1/2）、噪聲分析等。

▌EQE 測試

EQE 測試功能，可以進行不同單色光波長測試，并且可自動測試全光譜 EQE。

▌I-V 測試

軟件可支持多種 SMU 控制，自動進行照光 I-V 測試以及暗態 I-V 測試，并支持多圖顯示。

▌D* 與 NEP

相較于其它 QE 系統，APD-QE 可以直接測量并得到 D* 與 NEP。

▌頻率-噪聲電流曲線

▌可升級軟件

升級 FETOS 軟件操作畫面（選配），可測試 3 端與 4 端的 Photo-FET 組件。

內部整合探針臺

APD-QE 系統由于其出色的光學系統設計，可以組合多種探針臺。全波長光譜儀的所有光學組件都集成在精巧的系統中。單色光從光譜儀引導到探針臺屏蔽盒。圖片顯示了 MPS-4-S 基本探針臺組件，帶有 4 英寸真空吸盤和 4 個帶有低噪聲三軸電纜的探針微定位器。

集成探針臺顯微鏡，手動滑塊切換到被測設備的位置。使用滑動條后，單色光均質器被 “固定” 在設計位置。 顯微圖像可以顯示在屏幕上，方便用戶進行良好的接觸。

可客制化整合多種探針臺與屏蔽暗箱

A. 客制化隔離屏蔽箱。

B. 因為先進的 PD 講究響應速度快，所以有效面積就要?。ń档碗娙菪?，因此，多會有需要整合探針臺的需求。

C. 可整合不同的半導體分析儀如 4200 或 E1500。

應用范圍

APD-QE Quantum Efficiency System可用于：

1.LiDAR 中的光傳感器

–InGaAs 光電二極管 / SPAD

2.蘋果手表的光傳感器

3.用于高增益傳感和成像的光電二極管門控晶體管

4.高光電導增益和填充因子光傳感器

5.高靈敏度間接轉換 X 射線探測器表征

6.硅光子學

–InGaAs APD