Тестирование лазерных диодов с высокой пропускной способностью и полупроводниковых лазеров с вертикальным резонатором и поверхностным излучением
Лазерные диоды (LD) и полупроводниковые лазеры с вертикальным резонатором и поверхностным излучением (VCSEL) являются основными компонентами, используемыми в оптической связи, спектроскопии и множестве других важных электронных оптических приборов.
По мере роста спроса на эти приборы возрастает потребность в базовых компонентах. Это требует большего внимания к разработке точных и экономически эффективных стратегий тестирования продукции.
Типичный LD-модуль состоит из лазерного диода и мониторного фасеточного фотодиода. Контролируемые по температуре модули LD также включают в себя термоэлектрический контроллер (TEC) и термистор, чтобы обеспечить точное регулирование рабочей температуры LD, как показано на рис. 1. (Высокоскоростные LD-модули могут также иметь интегрированный чип модулятор, который не показан на рис. 1.)
Рис.1 Типовой модуль лазерного диода
Полупроводниковый лазер с вертикальным резонатором и поверхностным излучением (ПЛВР) имеет более сложную структуру полупроводника, чем стандартный лазерный диод, но простую конструкцию. Упрощенная структура показана на рис.2. В отличие от лазерного диода с излучением вдоль структуры, ПЛВР можно тестировать по поверхности кристалла. Это дает новые возможности в решении проблем при тестировании подобного типа приборов.
Рис.2 Упрощенная структура полупроводникового лазера с вертикальным резонатором и поверхностным излучением (VCSEL)
Как снизить себестоимость производства полупроводниковых лазеров
Важно помнить, что технология производства ПЛВР состоит из нескольких этапов. Каждый пройденный этап определяет себестоимость производства. Например, стоимость утилизации полного лазерного модуля из-за неисправного мониторного фасеточного фотодиода намного выше стоимости 100% тестирования компонента до этапа сборки. Высокоскоростные, многоцелевые решения по тестированию лазерных диодов с помощью оборудования Keithley 2602B необходимы для минимизации затрат.
Двухканальный масштабируемый источник-измеритель Keithley 2602B для тестирования лазерных диодов
Источник-измеритель Keithley 2602B (рис.3) - это прибор серии двухканальных источников-измерителей Keithley 2600B, обеспечивающий самый широкий в отрасли динамический диапазон измерений: импульсные сигналы с силой тока от 100 фА до 10 А и напряжением от 100 нВ до 40 В. Он позволяет значительно повысить производительность приложений, обеспечивая возможность снятия вольт-амперных характеристик с использованием настольных приборов, либо проводить испытания серийной продукции с высоким уровнем автоматизации.
Рис. 3. Двухканальный масштабируемый источник-измеритель Keithley 2602B
Особенности источника-измерителя 2602B Keithley
|
Характеристики |
Преимущества |
|
Хорошо интегрированные 4-квадрантный источник напряжения/тока и измеритель |
Лучшая среди приборов такого класса производительность с разрешением 6,5 разрядов. |
|
Встроенное программное обеспечение на основе Веб-браузера |
Дистанционное управление через любой браузер, на любом компьютере, из любого места. |
|
Совместимость с приложением Keithley IVy |
Самый быстрый и простой способ снятия вольтамперных характеристик (I-V), поиска и устранения неисправностей проверяемого устройства, а также совместного использования результатов измерений. |
|
Технология TSP (Test Script Processing) |
Ввод и исполнение программ полного тестирования на самом приборе, фактически без необходимости подключения ПК для контроля, что приводит к значительному увеличению общего времени испытаний. |
|
Шина расширения TSP-Link |
Возможность объединения нескольких приборов серии 2600B и использования их, как единую хорошо синхронизированную многоканальную систему. |
|
Полностью изолированные каналы, не требующие базового блока |
Простое переконфигурирование и повторное развертывание каналов при изменении тестовых задач. |
|
Бесплатное программное обеспечение Test Script Builder |
Создание, изменение, отладка и хранение сценариев испытаний TSP |
|
Дополнительное программное обеспечение ACS-Basic для характеризации полупроводниковых компонентов |
Максимальное повышение производительности благодаря определению параметров корпусированных компонентов во время разработки, проверки качества или анализа отказов. |
ПОДРОБНЕЕ ОБ ИСТОЧНИКЕ-ИЗМЕРИТЕЛЕ 2602B KEITHLEY>>
Области применения источника-измерителя 2602B Keithley
-
Полупроводниковые структуры
-
Кристаллические пластины / Тонкие пленки
-
Графен / Углеродные нанотрубки / Нанопроводы / Маломощные наноструктуры
-
Дискретные и пассивные компоненты
-
Резисторы / диоды / стабилитроны / светодиоды, головки дисководов, датчики
-
Биполярные плоскостные транзисторы (BJT), полевые канальные транзисторы (FET)
-
Печатная электроника
-
Характеристика материала
-
Сопротивление / эффект Холла
Снятие вольтамперной характеристики при помощи мобильного устройства и персонального компьютера
Для сбора, анализа и хранения результатов измерения на персональном компьютере следует использовать бесплатное программное обеспечение Keithley KickStart.
-
Не требуется сложное программирование приборов.
-
Визуализация данных в реальном времени в графическом и табличном виде.
-
Экспорт таблиц данных или графиков для быстрой генерации отчетов или для дополнительного анализа с помощью программных средств, например, Microsoft Excel.
-
Сохранение конфигураций испытаний для надежного их воспроизведения и генерации новых данных впоследствии.
Базовая версия KickStart является БЕСПЛАТНОЙ и совместима с источниками-измерителями, цифровыми мультиметрами, системами сбора данных и источниками питания Keithley.
Для устройств на базе Android и iOS доступно приложение Keithley IVy. Это самый быстрый и простой способ снятия вольтамперных характеристик (I-V), поиска и устранения неисправностей проверяемого устройства, а также совместного использования результатов измерений. Это программное обеспечение предназначено для визуализации, взаимодействия и совместного использования результатов измерений, не прибегая к программированию, а также для более глубокого понимания проверяемого устройства.
Приложение Keithley IVy обеспечивает современный интерфейс для быстрого снятия вольтамперных (I-V) характеристик с помощью мощного и быстродействующего источника-измерителя Keithley 2602B с высоким разрешением. Программное обеспечение Keithley IVy совместимо со всеми источниками-измерителями (SMU) серии 2600B.
|
Встроенные приложения |
Описание |
|
Тестирование устройств с тремя выводам
|
Построение семейства кривых характеристик устройств с тремя выводами
Keithley IVy — это самый быстрый и простой способ построения семейства кривых для устройств с тремя выводами, такими как приборы на полевых транзисторах или углеродные нанотрубки (УНТ). |
|
Тестирование устройств с двумя выводам
|
Визуализация устройств с двумя выводами в режиме снятия вольтамперной характеристики
Выполнение функциональных тестов для снятия вольтамперной характеристики и определения характеристик широкого диапазона устройств с двумя выводами, включая: светодиоды, металло-оксидные варисторы (MOV), диоды, стабилитроны, датчики, конденсаторы и другие. |
|
Мониторинг трендов
|
Просмотр характеристик прибора во временном режиме
Мгновенное представление об изменении во времени реакции прибора на сигнал возбуждения. Захват времен нарастания, стабилизации или других вольтамперных характеристик для различных активных и пассивных устройств. |
|
Интерактивный анализ
|
Взаимодействие для лучшего понимания
Изменение масштаба для углубленного анализа работы устройства. Оценка параметров существующего источника и измерение значений в любой точке вдоль всей вольтамперной кривой для более глубокого понимания его рабочих параметров . |
|
Совместная работа
|
Обмен данными для совместной работы
Возможность немедленной отправки данных по электронной почте, через Dropbox или Google Drive для обеспечения удобной и быстрой совместной работы. Данные доступны в графическом формате и в формате CSV. |
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИСТОЧНИКА-ИЗМЕРИТЕЛЯ KEITHLEY 2602B
|
Наименование параметра |
Значение |
|
Число каналов |
2 |
|
Диапазон измерений тока источника-измерителя |
0,1 фА...10А |
|
Диапазон измерений напряжения источника-измерителя |
100 нB... 40 В |
|
Разрешение измерения (ток/напряжение) |
100 фА / 100 нВ |
|
Выходная мощность |
200 Вт |
ПОДРОБНЕЕ ОБ ИСТОЧНИКЕ-ИЗМЕРИТЕЛЕ 2602B KEITHLEY>>
4-КВАДРАНТНАЯ ДИАГРАММА:
1 и 4 зона: Измеренное время нарастания импульса и время спада импульса:
2 зона: Термически ограниченный режим (квадранты II и IV)
3 зона: Типовые характеристики для минимальной ширины установленного импульса:
|
Напряжение источника |
Нагрузка |
Точность установления (% от предела) |
Минимальная длительность импульса |
|
6 V |
2 Ом |
0.2% |
150 мкс |
|
20 V |
2 Ом |
1% |
200 мкс |
|
35 V |
7 Ом |
0.5% |
500 мкс |
|
40 V |
27 Ом |
0.1% |
400 мкс |
|
1.5 A |
27 Ом |
0.1% |
1.5 мс |
|
3 A |
2 Ом |
0.2% |
150 мкс |
|
5 A |
7 Ом |
0.5% |
500 мкс |
|
10 A |
2 Ом |
0.5% |
200 мкс |
Типовые испытания проводились с использованием дистанционного управления, установленной мощностью 4 Вт и наилучшего значения фиксированного диапазона измерений.
ПОДРОБНЕЕ ОБ ИСТОЧНИКЕ-ИЗМЕРИТЕЛЕ 2602B KEITHLEY>>
ВЫВОД
Компания Keithley (Tektronix) в настоящее время является ведущим поставщиком инструментов SMU по всему миру. SMU - это точные приборы, которые используются для одновременного измерения тока, напряжения и сопротивления с высокой скоростью и точностью. Инструменты серии 2600B SourceMeter®SMU являются самыми мощными в отрасли, быстрыми и высокоточными источниками-измерителями. Удобство использования обеспечивается возможностью подключения USB 2.0, а также эмуляцией программного обеспечения модели 2400 и программным обеспечением для тестирования на платформе Java. Система автоматизации измерений прибора Keithley 2602B сокращает расходы на тестирование и разработку при неизменно превосходном результате.
Если Вас заинтересовало данное оборудование, обращайтесь в нашу компанию. Компания "Серния" является официальным дистрибьютором компании Keithley. Наши специалисты расскажут подробно об оборудовании Keithley и сориентируют Вас по ценам на продукцию.
