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PD-RS 光感測器光響應光學檢查儀

Enlitech光焱科技PD-RS系統可以測試

Rise time / Fall time 測試
頻率響應測量
光強線性度測試(6量級)
Frequency-Noise Current 頻率-雜訊電流圖

PD-特色

光強線性度檢查與分析 可選雷射模組系統波長 頻率回應檢查與分析
TPC/TPV 檢查與分析 雷射光調變控制 截止頻率 (Cut Frequency) 計算分析
Rise/ Fall time檢查與分析 高動態光強變化光學調變模組,可自動調變強度6個數量級 頻率回應檢查 0~40MHz
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Table of Contents

描述

光焱科技PD-RS
載流子表徵的最佳工具

本系統針對光電器件 (探測器或光伏器件) 進行光電轉換過程的回應行為檢查與分析。

利用一單色 (單波長) 的光源,對其進行連續脈衝或是週期性的光強調製後,照射到光電器件產生光生電流或是光生電壓訊號,並對此進行頻域或時域的檢測與分析,得到光電器件光電轉換過程的重要參數。

包含頻率回應、爬升/下降時間、LDR線型動態範圍、瞬態光電壓 (TPV) 、瞬態光電流 (TPC) 等光電轉換能力評價參數。

用以瞭解光電器件內部結構與載流子動力學、內部材料組成、器件結構與載流子動力學之關係。作為光電器件特性評價與性能改進的參考。

應用領域

應用領域
  • 有機光感測器 (OPD, Organic Photodiode)
  • 量子點光感測器 (QDPD, Quantum Dots Photodiode)
  • 鈣鈦礦光感測器 (PPD, Perovskite Photodiode)
  • 新型材料光感測器

 


 

可檢測項目

項目
Rise time / Fall time 測試 頻率響應測量
光強線性度測試(6量級) Frequency-Noise Current 頻率-雜訊電流圖

 

 

設備規格

設備規格
頻域響應特徵測量模組 雷射模組系統波長可選配 (405nm, 520nm, 633nm, 940nm)

  • 上升時間 < 5ns;
  • 下降時間 < 5ns;
  • 可調制頻率: 10~80MHz (依波長而不同)。
  • 雷射光導引與光束耦合部件
光電流訊號擷取裝置

  • 最大測量帶寬: 350MHz (-3dB)
  • 時間解析(Rise time): <1.15 ns
  • 紀錄長度: 25k
  • 取樣率5GSa/s
  • 前端輸入雜訊< 4nV/Hz1/2
  • 量測電壓範圍: 2mV/div~ 5V/div
  • 時間範圍: 1 ns/div and 100 s/div
  • 具任意波形產生器
  • 最高調制頻率15MHz
  • 基本波形輸出: 正弦波、方波、脈衝波、斜波、DC
  • 波形輸出電壓20mVpp~5Vpp (HighZ),14bits分辨率
C-IPC控制器  工業電腦( 含螢幕、鍵盤滑鼠)

 


 

軟體功能

在全新的軟體平臺SW-XQE上,具有便捷的擴展性:可測試標準EQE外,更可整合多種SMU的控制,並檢測IV曲線。同時具備各種分析功能,如D*、NEP、頻率雜訊圖。

測量軟體功能 雷射光調變控制
頻率響應測量與分析
截止頻率(Cut Frequency)計算分析

Rise/ Fall time測量與分析

Dark IV量測, J0分析

 

選配項目

可選配 選配內容
高動態光強變化光學調變模組
  • 5級變化多組光學衰減濾片
  • 7級變化多組光學衰減濾片

(擇一選配,才可與高精度電壓源電流源傅立葉轉換(FFT)量測模組進行光強線性檢測)

高精度電壓源電流源

傅立葉轉換(FFT)量測模組

  • 電流解析度達1E-14安培量測解析度
  • 具±200V電壓源
  • 擁有> 4,500 reads/s,
  • 具FTM 快速傅利葉轉換套件 (Co-axial接頭),並可提供FFT分析
  • Noise-current frequency可達20kHz
載台 XYZ軸位移平台
遮罩暗箱 防雜光遮罩暗箱
機櫃 一體式雙層機櫃
可調制雷射
  • 雷射波長405nm
    • 可受調制最大頻率80MHz
    • 最大光功率輸出: 100mW (光纖前)
  • 雷射波長520nm
    • 可受調制最大頻率40MHz
    • 最大光功率輸出:30mW (光纖前)
  • 雷射波長633nm
    • 可受調制最大頻率10MHz
    • 最大光功率輸出:30mW (光纖前)
  • 雷射波長940nm
    • 可受調制最大頻率40MHz
    • 最大光功率輸出:50mW (光纖前)
可偏壓裝置模組
  • 偏壓範圍: ±5V
  • 輸入雜訊< 10fA/Hz1/2 (最高靈敏度下)
  • 偏壓模組下最大帶寬1MHz (最低靈敏度下);最高靈敏度10-12A/V (最低帶寬下)

若需要測偏壓下的頻率響應(-3dB)量測,建議升級加選此選配

 

 

 

實證

Cs2Pb(SCN)2Br2 單晶光電器件性能表徵

使用PD-RS系統對單晶光電器件進行多種的光電轉換回應行為進行檢查與分析

2021年 Advanced Materials 期刊報導了第一種無機陽離子擬鹵化物二維相鈣鈦礦單晶Cs2Pb(SCN)2Br2

作者使用PD-RS系統對單晶光電器件進行多種的光電轉換回應行為進行檢查與分析。其中包含:

  1. 變光強 IV 曲線測試、
  2. 變光強光電流與回應度變化測試、
  3. 定電壓下光電轉換爬升與下降時間測試、
  4. 恒定光強脈衝光的時間相關光電流回應測試。
  5. TPC/TPV 瞬態光電流/光電壓測試

 

恆定光強脈衝光的光電流時間回應

PD-RS 系統具備高速調製能力的雷射器 (爬升/下降時間< 5ns),在恆定光強脈衝光條件下,

可以對器件進行光電流時間回應測試,並且分析光電器件的爬升/下降時間的分析,

以瞭解光電器件最快的時間回應極限特徵。

 

變光強光電流與回應度變化測試 (LDR)

 

  PD-RS 具備 120 dB 光強動態範圍測試能力。在軟體自動化的測試光電流的變化,繪製出待測器件的線性動態範圍響應圖 (LDR, Linearity Dynamic Range)。LDR 試評估光電器件特性的一項重要指標。由光電流與光強的測試可以得到回應度  (mA/W) 變化,是常用於表徵光電器件優劣的參數。

 

 

 

 

 

 

 

 

-3 dB 頻率響應測試

PD-RS 具備高速調製能力的雷射器。系統可自動調變輸出光束的調製頻率,並進行光電流的偵測,同時繪製頻率回應圖並分析-3 dB 頻率特性。-3 dB 點指的是當光源調製頻率上升,器件回應跟不上光源的開關變化,出現回應光電流隨之下降的情況,達到 -3 dB 的強度時,作為標記性能的頻率。

 

PD-RS 具備高速調製能力的雷射器。

系統可自動調變輸出光束的調製頻率,並進行光電流的偵測,同時繪製頻率回應圖並分析-3 dB 頻率特性。

-3 dB 點指的是當光源調製頻率上升,器件回應跟不上光源的開關變化,出現回應光電流隨之下降的情況,達到 -3 dB 的強度時,作為標記性能的頻率。

 

TPC/TPV 瞬態光電流/光電壓測試

TPC/TPV 是一種常用於薄膜光電器件的檢查技術,可以研究器件中的載流子傳輸與複合的物理行為。 PD-RS 的光源具備高速的爬升與下降時間 (< 5 ns),可以進行瞬態光電流 (TPC) 與瞬態光電壓 (TPV) 的測試。

TPC/TPV 是一種常用於薄膜光電器件的檢查技術,可以研究器件中的載流子傳輸與複合的物理行為。 PD-RS 的光源具備高速的爬升與下降時間 (< 5 ns),可以進行瞬態光電流 (TPC) 與瞬態光電壓 (TPV) 的測試。

TPC/TPV 是一種常用於薄膜光電器件的檢查技術,可以研究器件中的載流子傳輸與複合的物理行為。 

PD-RS 的光源具備高速的爬升與下降時間 (< 5 ns),可以進行瞬態光電流 (TPC) 與瞬態光電壓 (TPV) 的測試。

下載資源

產品手冊下載

PD RS Intro 22 Hant

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