以 Si 基 PIN 光电二极管为例,说明如何利用源测量单元(SMU)的四象限源-测一体化能力,完成暗电流、光响应度与击穿电压等关键指标的全流程测试。
SMU(源测量单元)是光电器件测试的核心仪器,其四象限源-测一体化特性适配光电转换器件的双向能量特性,可精准控制激励并同步测量响应,覆盖研发到量产全流程。
以用于小型光伏探测器的 Si 基 PIN 光电二极管为例,核心测试目的是验证暗电流、光响应度及击穿电压,满足低漏电、高光电转换效率要求。
结合器件规格书在软件中配置:反向偏置电压扫描范围 0~10V、步长 0.5V,电流采集分辨率调至 fA 级以适配微弱暗电流;开启过压保护(阈值 12V)与过流保护(阈值 10µA),防止反向过压击穿感光层或电流异常损坏器件。
关闭标准单色光源,SMU 施加稳定反向偏压并从 0V 逐步升至 10V,每步停留 1s,同步采集反向漏电流(暗电流),以 fA 级分辨率捕捉微弱信号,记录每组电压-电流数据。
稳定光照后保持反向偏置扫描,同步采集不同偏压下的光生电流,结合偏压与光强自动测算光响应度并绘制动态 I-V 曲线。测击穿电压时按小步长提升反偏,监测电流突变点,记录即为击穿电压。