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應用

半導體器件

暗電流≠暗區：同惠創新方案破解APD器件長期穩定性測試難題

日期：2025-06-26 10:49:04

在光電探測領域，光電二極管作為核心器件，通過光伏效應將光信號轉換為電信號，然而，傳統光電二極管受限于光生載流子的固有數量，在微弱光信號探測場景中面臨信噪比低、靈敏度不足等挑戰。

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為突破這一瓶頸，雪崩光電二極管（APD）憑借獨特的雪崩倍增效應（在以硅或鍺為材料制成的光電二極管的P-N結上加上反向偏壓后，射入的光被P-N結吸收后會形成光電流，加大反向偏壓會產生“雪崩”的現象），成為超靈敏光電探測的關鍵技術載體。

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多重角色

? 光通信：在光纖網絡中用于接收并監測光信號，尤其適用于超長跨距、低能耗傳輸場景；

? 激光測距：用于解析激光脈沖的往返時延差異，實現高精度空間定位；

? 醫學成像：在PET（正電子發射斷層掃描）等分析影響技術中，承擔湮滅輻射光子的捕獲任務。

客戶情況

有一家光電科技公司，為嚴格把控雪崩光電二極管（APD）的核心性能指標，需對其暗電流進行精密測試。

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測試要求

要求雪崩光電二極管（APD）的暗電流需嚴格控制在0.9nA量級。

解決方案

在光通信領域，APD暗電流測試不僅是器件性能的“體檢單”，更是系統設計的“基準線”。通過暗電流測試，可實現從材料生長到系統集成的全鏈條優化，支撐光通信技術的跨越式發展。

針對小電流測試場景，傳統萬用表常面臨分辨率不足、噪聲干擾等挑戰，導致測量數據失真。而TH199X系列高精度源表通過創新技術突破，提供6 1/2高精度電源輸出的同時，將最小電流測試能力提升至10fA，其技術優勢可從以下維度展開闡述：

1、多種工作方式

TH199X系列高精度源表可同時輸出并測量電壓和電流，在儀器中集成了電流源、電壓源、電壓表、電流表功能，各功能可任意切換。

可輸出高達±210V直流電壓、±3A直流電流以及±10.5A脈沖電流、最小10fA/100nV的電源和測量分辨率，支持高速采樣，可生成任意波形。

2、高精度配置

針對極限測試場景，TH199X系列配備了專業級測試夾具系統，包含電磁屏蔽盒、精密測試盒、三同軸電纜，全方位保障極端條件下的測量精度與穩定性。

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3、專家模式分析

針對半導體元件靜態特性分析場景，TH199X系列高精度源表通過軟硬件一體化設計，實現了從測試配置到數據分析的全流程自主化操作，顯著提升了研發與質檢效率。

無需上位機軟件，可直接在儀器界面設置并生成半導體元件，例如二極管、三極管、MOS管、IGBT等IV特性曲線，并可以直接調用常用器件庫，快速完成測試。

經驗與總結

光通信作為現代信息社會的神經中樞，已成為支撐5G網絡、人工智能、工業互聯網等戰略領域的關鍵基礎設施。同惠電子深耕光電元器件測試領域，布局光子集成等前沿方向，致力于以精密測試技術驅動光通信產業向更高速率、更低功耗持續演進。

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