安泰高精度電壓源在半導(dǎo)體激光器測(cè)試中的應(yīng)用
半導(dǎo)體激光器是光纖通訊,激光顯示,氣體探測(cè)等領(lǐng)域中的核心部件,受到全世界科技人員的廣泛關(guān)注。在半導(dǎo)體激光器的生產(chǎn)、研發(fā)過程中,對(duì)激光器的光電特性的測(cè)量尤為重要,是控制激光器制備工藝的穩(wěn)定性,激光器性能可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
半導(dǎo)體激光器是半導(dǎo)體光電轉(zhuǎn)換器件。如圖1所示,半導(dǎo)體激光器由多層材料構(gòu)成。自下而上包括背電極,襯底,下光限制層,下波導(dǎo)層,有源層,上波導(dǎo)層,上限制層,上電極。不同層由不同的外延材料組成。如此層狀結(jié)構(gòu)是為了達(dá)到(1)載流子(電子,空穴)的注入復(fù)合發(fā)光,(2)光子橫向限制,形成光波導(dǎo)的目的。外延完成的層狀結(jié)構(gòu)要經(jīng)過刻蝕工藝,形成脊波導(dǎo),在脊波導(dǎo)上制備接觸電極。
如此脊波導(dǎo)的目的:(1)限制電流側(cè)向擴(kuò)散,(2)形成光子的側(cè)向波導(dǎo)。制備完的圓片經(jīng)過解理,鍍膜,燒焊,壓焊引線等工藝得到待測(cè)量的激光器,如同2所示。當(dāng)向激光器電極注入電流時(shí),激光器PN結(jié)兩側(cè)的電子和空穴大量的涌入有源區(qū),在有源區(qū)電子空穴對(duì)復(fù)合,產(chǎn)生大量的光子,光子在波導(dǎo)的作用下沿軸方向傳播,在激光器端面,反射光形成激射條件,透射光則為激光器輸出的激光。
激光器工作特性主要體現(xiàn)在(1)PN結(jié)特性,串聯(lián)電阻,(2)激光器的激射閾值,激光器斜率效率。這些特性決定了激光器的出光功率 ,功率轉(zhuǎn)換效率,工作壽命等性質(zhì)。生產(chǎn)和科研過程中經(jīng)常采用PIV測(cè)量方法獲得這些重要參數(shù)。
安泰ATS-2000V系列是一款高精度、高穩(wěn)定性電壓輸出的電壓源。最大輸出200V的電壓,最小電壓分辨率可達(dá)2μV,輸出精度高,噪聲低。操作面板液晶顯示,簡潔易懂,易于操作。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、精度高、可靠性好、速度快,提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也增加了測(cè)試精度和可靠性,降低了大量測(cè)試的成本。集成PIV系統(tǒng)由系統(tǒng)主要由ATS-2000V雙通道精密源測(cè)量單元SMU、積分球、夾具及軟件組成。ATS-2000V的一個(gè)通道 作為激光器的電流源同時(shí)測(cè)量激光器的電壓V。LD的激射出光耦合入積分球,由積分球探測(cè)器轉(zhuǎn)化成光電流進(jìn)入ATS-2000V高精度電壓源的另一個(gè)通道,用ATS-2000V測(cè)得的光電流乘以積分球探測(cè)器功率電流轉(zhuǎn)換系數(shù)就得到了激光器的出光功率。B2900A由USB端口與PIV測(cè)量軟件連接,完成測(cè)量控制和數(shù)據(jù)采集。
集成PIV系統(tǒng)的可擴(kuò)充性也是其在半導(dǎo)體激光器研發(fā)領(lǐng)域應(yīng)用中的突出的優(yōu)點(diǎn)。集成PIV系統(tǒng)的硬件部分,包括ATS-2000V精密測(cè)量單元,測(cè)量平臺(tái),由GPIB或USB等端口與計(jì)算機(jī)連接。因此,集成PIV系統(tǒng)硬件部分可以配合用戶通過 National Instrument 等軟件平臺(tái)編寫的測(cè)試軟件程序,完成用戶需要的,更為復(fù)雜的測(cè)量任務(wù)。
在半導(dǎo)體激光器的生產(chǎn)和研發(fā)過程中,要對(duì)半導(dǎo)體激光器芯片進(jìn)行大量的PIV測(cè)試。相比傳統(tǒng)的分立復(fù)雜的PIV測(cè)試系統(tǒng),ATS-2000V精密測(cè)量單元集成的PIV測(cè)試系統(tǒng)具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,精度高,可靠性強(qiáng),測(cè)量迅速等優(yōu)勢(shì),大大降低了激光器芯片PIV性能測(cè)量的操作成本,時(shí)間成本,同時(shí)增加了PIV測(cè)量的靈活性。
安泰研發(fā)的ATS-2000V高精度電壓源廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體激光器生產(chǎn)和科研等領(lǐng)域,安泰測(cè)試為了幫助客戶更好的完成測(cè)試,提供免費(fèi)樣機(jī)試用服務(wù),如需申請(qǐng)樣機(jī)試用,歡迎咨詢安泰測(cè)試m.ankangfengye.cn。