-
Продукт
-
-
-
-
-
Контакты
Оптико-электронные испытания
Ключевыми элементами решения для оптико-электрических испытаний на зондирующих столах являются точная позиционирование и стабильный контакт, а также эффективная интеграция оптической, электрической и управляющей систем для обеспечения точной и автоматизированной оценки характеристик оптоэлектронных устройств.
С помощью высокоточной зондовой платформы обеспечивается стабильное электрическое соединение между зондом и электродами устройства, а также точная фокусировка оптических каналов (например, волоконных световодов и объективов). В сочетании с внешними устройствами, такими как источники света, спектрометры и осциллографы, осуществляется синхронный сбор оптических и электрических сигналов, что позволяет получить ключевые параметры устройства, такие как эффективность фотоэлектрического преобразования и скорость отклика.
(1) Тестирование светодиодов/лазерных диодов (LD)
Основная конфигурация строится вокруг «синергии светового выхода и электрического привода» и включает высокоточный зондирующий стол, импульсный/постоянный источник питания, спектрометр, интегрирующий сферический прибор и измеритель оптической мощности. Основное внимание уделяется тестированию эффективности фотоэлектрического преобразования, спектрального распределения, порогового тока, а также характеристик зависимости оптической мощности от тока и напряжения (LIV). При этом необходимо точно контролировать температуру для моделирования реальных условий эксплуатации.
(2) Тестирование фотодетектора (PD)
Основной принцип заключается в синхронизированном сборе оптических сигналов, вызванных светом, и электрических откликов. Оборудование включает зондирующую платформу, источник света с регулируемой длиной волны (например, лазер или монохроматор), усилитель тока с низким уровнем шума и осциллограф. Особое внимание уделяется тестированию таких параметров, как чувствительность, квантовая эффективность, темновой ток, скорость отклика и спектральный диапазон восприятия, при этом необходимо обеспечить экранирование от окружающего света и электромагнитных помех.
(3). Тестирование фотоэлектрических (PV) устройств / солнечных элементов
Основной задачей является «имитация солнечного излучения и электрическая характеристика», для чего необходимы зондовая платформа, стандартный солнечный имитатор (спектр AM1.5G) и источник-измеритель (SMU). Основные параметры тестирования включают напряжение холостого хода, ток короткого замыкания, коэффициент заполнения и эффективность преобразования; в некоторых случаях для получения локальной картографии характеристик больших площадей устройств требуется использование зондовой матрицы.
Оптоэлектронные приборы — это различные функциональные устройства, созданные на основе эффекта преобразования света в электричество. Оптические приборы подразделяются на оптоэлектронные чипы, оптические компоненты и оптические модули. Основные виды оптоэлектронных приборов включают: фотоэлементы, фотоумножители, фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фотоэлементы, оптоэлектронные сопряжённые устройства, а также светодиоды (LED), лазерные диоды (LD) и фотоэлектрические детекторы.
Эти устройства широко применяются в таких областях, как лазеры, оптические детекторы, оптическая передача, оптическая обработка, оптическая отображение, оптическое хранение, оптическая интеграция, оптическая коммуникация с преобразованием, медицина, измерения, обработка информации и оптическое зондирование. Для обеспечения характеристик и качества оптоэлектронных устройств необходимо проводить их тестирование — исследование различных физических, электрических, оптических и термодинамических свойств этих устройств с использованием разнообразных методов экспериментальной проверки, что позволяет гарантировать их надежность и высокое качество.
2. Основные решаемые проблемы и технические аспекты:
(1) Низкая синхронность света и электричества: в традиционных тестах подача оптического сигнала и сбор электрического сигнала происходят несинхронно, что приводит к невозможности точного измерения таких ключевых параметров устройства, как скорость отклика и его переходные характеристики.
(2) Недостаточная точность тестирования: нестабильный контакт зонда с электродом, отклонения в выравнивании оптического тракта, а также воздействие окружающего света и электромагнитных помех приводят к плохой повторяемости данных и большим погрешностям.
(3) Низкая эффективность тестирования: ручная замена компонентов, настройка оптических трактов и зондов особенно затруднительны при массовом тестировании на уровне кристаллов, что делает процесс длительным и трудоемким, не позволяя удовлетворить требования серийного производства.
(4) Низкая адаптируемость к условиям: различные оптоэлектронные устройства (например, светодиоды, фотодетекторы) требуют значительных различий в источниках света и внешних компонентах, таких как детекторы, что делает традиционные решения сложными для быстрого переключения и интеграции.
3. Ключевые технические моменты
(1) Технология высокоточной синхронной фокусировки: обеспечивает двойную точную настройку положения зонда относительно электродов (в пределах микрометров), а также оптических каналов и светочувствительных/светоизлучающих областей устройств при помощи оптического микроскопа, лазерного интерферометра и других средств, что гарантирует эффективное взаимодействие оптических и электрических сигналов.
(2) Интегрированная оптоэлектронно-управляющая технология: с использованием единой системы управления обеспечивается миллисекундная синхронизация включения/регулирования источника света, перемещения зонда, подачи питания и сбора сигналов, что гарантирует высокую точность при тестировании переходных/динамических характеристик.
(3) Конструкция с низким уровнем шума и помехоустойчивостью: зондовая платформа оснащена экранированной камерой, а также дополнительным оборудованием, таким как источники питания с низким уровнем шума и усилители тока. Кроме того, использование светозащитных конструкций позволяет минимизировать влияние окружающего света и снизить уровень шума тестовой подложки.
(4) Модульные и автоматизированные интеграционные технологии: применяется модульный дизайн, позволяющий быстро заменять источники света, детекторы и другие периферийные устройства для адаптации к различным компонентам; в сочетании с функциями поглощения пластин, автоматической калибровки зондовых карт и другими возможностями обеспечивается автоматизация тестирования от отдельных чипов до целых кремниевых пластин.
4. Итоговое решение для оптического тестирования на зондовой платформе.
Прорыв в сверхвысоком разрешении изображений: от традиционной точности в миллиметровом диапазоне до субмикронного и даже наноразмерного уровня. Благодаря таким технологиям, как конфокальная микроскопия и ближнепольная оптическая микроскопия, теперь можно чётко фиксировать мельчайшие световые детали микро- и наноустройств, таких как Micro-LED и квантовые точки.
(2) Прорыв в синхронной оптико-электрической и топографической характеристике: обеспечено миллисекундное синхронное получение оптических сигналов световой точки (интенсивность, спектр), электрических сигналов (напряжение, ток) и изображений микроструктуры, что позволило решить сложную задачу взаимосвязанного анализа: «Где находится точка света, каковы её характеристики и почему именно такие».
(3) Прорыв в динамическом захвате переходных процессов: преодолевая ограничения традиционных статических тестов, система использует совместную работу высокоскоростной камеры и импульсного источника света для фиксации наносекундных изменений световых точек, таких как переключение лазерного диода и импульсная реакция фотодетектора.
(4) Прорыв в области быстрого сканирования больших площадей: благодаря сочетанию автоматизированной платформы и линейной детекторной технологии эффективность тестирования отдельных световых точек повышается в 100 раз, что позволяет быстро создавать картографию всех световых точек на целой пластине (8–12 дюймов), обеспечивая при этом баланс между микроскопической точностью и макроскопической производительностью.
Важность
(5) Обеспечение массового производства микро- и нанооптоэлектронных устройств: это «надёжный глаз» для контроля над выходом при моноблочной трансфере Micro-LED и отбора фотодетекторов на уровне кристаллической пластины; без него невозможно добиться масштабного управления качеством микро- и наноустройств.
(6) Ускорение процесса анализа отказов устройств: позволяет непосредственно определить физическое расположение «дефектных» и «слабо светящихся» точек, сокращая тем самым анализ отказов с «проверки всего массива» до «локализации на одной точке», что значительно снижает затраты на разработку и производство.
(7) Содействие инновациям в области новых оптоэлектронных устройств: предоставление методов микроскопической проверки характеристик для создания новейших устройств в передовых областях, таких как квантовая связь и оптоэлектронные чипы (например, детекторы одиночных фотонов, интегрированные оптоэлектронные устройства), является ключевой поддержкой на пути трансформации технологий из лабораторной среды в практическое применение.