PulseMeter技術(shù)加速VCSEL測試

自從蘋果iPhone X導(dǎo)入3D傳感技術(shù)，引爆其中所使用的關(guān)鍵元件——VCSEL大放異彩，讓人臉識別、自動駕駛以及虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）等各種3D傳感應(yīng)用開始在消費(fèi)電子和工業(yè)領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，并持續(xù)推動對于VCSEL等光電元件的需求。然而，隨著許多應(yīng)用對于3D空間的距離與速度要求提升，也為VCSEL測試帶來了諸多挑戰(zhàn)。

為了輸出高品質(zhì)的電流脈沖來分析VCSEL晶圓和陣列的光電特性，Tektronix開發(fā)出號稱“超跑級”的2601B-PULSE System SourceMeter，在單機(jī)中整合具有直流（DC）輸出和量測功能的高速電流脈沖產(chǎn)生器，并搭載全新的PulseMeter技術(shù)，可在10A和10V的電源環(huán)境下輸出短至10μs的電流脈沖，不僅簡化VCSEL測試的復(fù)雜度，并將元件的自發(fā)熱效應(yīng)降至最低。

當(dāng)測試VCSEL、激光二極管（LD）等光電元件或進(jìn)行晶圓級測試時，經(jīng)常因?yàn)殡娏鲗?dǎo)入而增加元件的自發(fā)熱，甚至導(dǎo)致元件或探針損壞而無法有效表征元件特性。然而，“VCSEL的測試趨勢是電流驅(qū)動越來越大，脈沖要求卻越來越短，目前的儀器已經(jīng)無法符合測試要求?！盩ektronix Keithley部門資深技術(shù)顧問陳思豪指出，“Tektronix在與臺灣系統(tǒng)整合商合作的過程中發(fā)現(xiàn)，工程師需要一款測試VCSEL的專用儀器，協(xié)助他們在需要的電流強(qiáng)度下產(chǎn)生微秒級上升時間的短脈沖寬度?！?br />
因此，Tektronix在其原有的2601 SMU基礎(chǔ)上，配備了高速的電流源，并導(dǎo)入PulseMeter技術(shù)，讓工程師無需手動調(diào)整脈沖輸出，即可在很短時間內(nèi)打出短脈沖并進(jìn)行測量，無論振幅和脈沖寬度如何，均可確保脈沖完整性。

Tektronix Keithley部門資深技術(shù)顧問張志豪介紹，完整的VCSEL測試通常需要搭配多款儀器，包括電流源、SMU以及切換器，而新的2601B“一機(jī)搞定”超快速的電流脈沖產(chǎn)生器和完整的SMU功能，讓客戶不必再手動接線、切換或結(jié)合其他儀器，即可直接進(jìn)行VCSEL的各種電性測試，同時配合高達(dá)3μH的裝置阻抗，有效降低裝置的自發(fā)熱現(xiàn)象。

相較于競爭對手的儀器通常外掛順/逆向測試設(shè)備，而且還得手動進(jìn)行切換或調(diào)整脈沖，陳思豪說：“PulseMeter提供了自動調(diào)整功能，能依據(jù)待測物（DUT）的阻抗匹配設(shè)定參數(shù)條件，為客戶打出期望的脈沖，不至于發(fā)生過度的脈沖過沖或欠沖而損壞DUT?！睂?shí)現(xiàn)更快速的上升時間、準(zhǔn)確的脈沖輸出和完整性。

陳思豪并強(qiáng)調(diào)，2601B采用特殊的控制回路系統(tǒng)，支援即時回溯與回饋以取得理想?yún)?shù)，而且是一款內(nèi)建CPU與DRAM的嵌入式系統(tǒng)，可在儀器中增加測試腳本，從而提供了比現(xiàn)有測試架構(gòu)更快3~4倍以上的時間。

2601B-PULSE System SourceMeter是專為VCSEL晶圓級測試而開發(fā)的，適用于LED測試、半導(dǎo)體裝置特性分析、電源管理測試以及突波電流的抑制測試等，目前支援10μs脈沖已能涵蓋約95%的主流應(yīng)用。張志豪指出，因應(yīng)車用激光雷達(dá)（LiDAR）市場所需的更短脈沖（甚至達(dá)到10ns）以及更大電流，Tektronix接下來將進(jìn)一步朝著縮小體積以及更短脈沖的開發(fā)方向前進(jìn)。

2601B-PULSE System SourceMeter采用全新PulseMeter技術(shù)，能夠滿足VCSEL和LiDAR的發(fā)展需求（來源：Tektronix）