【導讀】夜ye深shen了le
，你ni正zheng開kai車che回hui家jia。你ni很hen累lei，想xiang趕gan緊jin上shang床chuang睡shui覺jiao。突tu然ran，路lu中zhong間jian出chu現xian了le一yi個ge龐pang然ran大da物wu。汽qi車che緊jin急ji製zhi動dong，防fang止zhi撞zhuang上shang動dong物wu，同tong時shi防fang止zhi脫tuo離li道dao路lu。通tong過guo光guang線xian檢jian測ce和he定ding距ju技ji術shu，也ye稱cheng為weiLIDAR，您的汽車成功地防止了一起車禍。

夜ye深shen了le
，你ni正zheng開kai車che回hui家jia。你ni很hen累lei，想xiang趕gan緊jin上shang床chuang睡shui覺jiao。突tu然ran，路lu中zhong間jian出chu現xian了le一yi個ge龐pang然ran大da物wu。汽qi車che緊jin急ji製zhi動dong，防fang止zhi撞zhuang上shang動dong物wu，同tong時shi防fang止zhi脫tuo離li道dao路lu。通tong過guo光guang線xian檢jian測ce和he定ding距ju技ji術shu，也ye稱cheng為weiLIDAR
，您的汽車成功地防止了一起車禍。

LIDAR是一種3D傳感技術，采用各種波長的脈衝式激光


，測量可變距離
，檢測車輛前方、後方或側麵的物體。LIDAR係統的核心是垂直腔表麵發射激光器(VCSEL)，這種半導體器件從頂部表麵垂直發射激光。VCSEL從表麵垂直發出光
，使其成為LIDAR係統的完美器件。

VCSEL的優勢之一，是能夠在半導體晶圓上製造，可以簡便地測試電氣性能和光學性能。此外，由於LIDAR係統在陣列中要求數千個單獨的VCSEL來執行關鍵事務型應用，因此必須在生產工作流程的各個階段執行有效測試。通過各階段測試，可以在早期剔除不良VCSEL

，讓結果更可預測，讓良品率更可控
，並降低鑄造成本。

那麼問題來了：VCSELceshimianlinzheyichangchuantiaozhan
，erqietiaozhanzhihuisuizhejishujinbubuduantigao。zhepianbowenyizaigengshenrudikaochazhexietiaozhan，yijitaikekejiqixiagongsijishilizuixintuichude2601B-Pulse脈衝器/SMU儀器可以怎樣幫助設計人員克服這些挑戰。

使用傳統SMU進行VCSEL測試的挑戰

設計人員通常使用傳統儀器測試VCSEL，如源測量單元(SMUs)
，但隨著技術不斷進步，測試挑戰數量正不斷增多。下麵是其中五個最大的挑戰。

第一
，LIDAR使用的VCSELyaoqiugenggaodegonglv，yincixuyaogenggaodeceshidianliu。yinrugenggaodeceshidianliuyinziretigaoleqijiansunhuaidefengxian，zaijingyuanshangceshishi，zhekenenghuichengweiwenti，yinweitahuiyanzhongjiangdiliangpinlv。

第二，要求在晶圓上進行脈衝電流測試
，以使器件熱量達到最小，一般要求幾十微秒的脈寬及一位數微秒或以下的上升時間。

第三，測試係統中使用的電纜長度及相關電感影響著儀器提供幹淨的、快速上升時間、無過衝、無下衝的脈衝的能力。

第四，對LIDAR應用，VCSEL通常被驅動到高達10 A，包括在陣列中。但巨大的挑戰是生成短脈衝，短達10微秒，且上升時間非常短，通常不到2微秒。這一點非常關鍵，因為90%以上的VCSEL客戶要求脈衝電流波形穩定，以保證光峰值功率、近場和遠場測量的準確度。

第五，遺憾的是，並不是所有脈衝器/SMU儀器都會輸出高質量脈衝。某些儀器容易過衝，上升時間長，下降時間長。許多儀器要求手動調諧來改善脈衝波形形狀，特別是在為VCSEL提供電流脈衝時，其電感可能會在不同器件之間及因測試電纜電感而變化。

在電流以非常小的脈寬發送脈衝時，某些SMUs容易過衝
，下降時間長。

最首要的，即使在特定電流電平下調諧脈衝輸出，仍不能保證手動調諧可以得到一致的脈衝波形，特別是在測試脈衝式IV幅度掃描的VCSEL時。某些脈衝器/SMU解決方案要求大量的調諧參數

，如帶寬
、補償頻率
、零極點、負載阻抗和上升時間。但在生產測試中，在車間裏調諧脈衝輸出要麼不方便
，要麼效率差。因此，行業一直要求泰克/吉時利這樣的公司開發速度更快、電流更高的源和測量設備，以便提供他們所需的性能。

客戶就這些問題與我們分享了許多關注事項
，告訴我們：

●我們需要更短的電流脈衝，低達10 μs，但電流高達10 A。

●我們必須使脈寬達到最小
，以提供更高的電流測試VCSEL和陣列。

●我們不能容忍器件變熱，甚至可能燒毀探頭尖端。

●電流脈衝的任何過衝都可能會導致器件損壞。

●我沒時間不斷調諧來獲得最好的脈衝輸出。

●如果波形不是高保真波形，那麼可能會導致表征錯誤
，進而導致良品率差及現場故障。

吉時利脈衝器/SMU解決方案

為應對客戶反饋的挑戰，吉時利最新開發了2601B-PULSE係統源表10 μs脈衝器/SMU儀器。最新2601B-PULSE采用脈衝表技術
，是一種業界領先的高電流/高速脈衝器，提供了傳統SMU的測量及全部功能。這種最新脈衝器在10 V時提供了領先的10 A電流脈衝輸出，支持最低10 μs脈寬
，特別適合測試LIDAR中使用的VCSEL、照明和顯示器中的LED
，以及半導體器件表征
、浪湧保護測試等。

吉時利最新推出的2601B-PULSE係統源表10μs脈衝器/SMU儀器

脈衝器內置1 M樣點/秒(MS/s) 18位模數轉化器，可以同時采集脈衝電流和電壓波形，而無需使用單獨的儀器。2601B-PULSE是一種強大的解決方案，明顯提升了各種應用中的生產效率

，如台式表征及高度自動化脈衝式I-V生產測試。

這種新型儀器最具創新性的功能是不要求手動調諧，不管電流幅度是多少，也不管電感負載高達3 μH。在(zai)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)脈(mai)衝(chong)時(shi)，線(xian)纜(lan)和(he)電(dian)感(gan)可(ke)能(neng)會(hui)成(cheng)為(wei)難(nan)題(ti)。電(dian)感(gan)可(ke)能(neng)會(hui)有(you)限(xian)製(zhi)效(xiao)應(ying)，甚(shen)至(zhi)會(hui)帶(dai)來(lai)損(sun)壞(huai)。電(dian)感(gan)在(zai)不(bu)同(tong)器(qi)件(jian)之(zhi)間(jian)通(tong)常(chang)是(shi)不(bu)同(tong)的(de)，即(ji)使(shi)是(shi)在(zai)測(ce)試(shi)晶(jing)圓(yuan)上(shang)的(de)激(ji)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)時(shi)。電(dian)感(gan)對(dui)電(dian)流(liu)源(yuan)的(de)影(ying)響(xiang)在(zai)於(yu)
，電(dian)感(gan)會(hui)阻(zu)止(zhi)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)。這(zhe)會(hui)導(dao)致(zhi)電(dian)流(liu)源(yuan)提(ti)高(gao)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)，在(zai)脈(mai)衝(chong)穩(wen)定(ding)時(shi)導(dao)致(zhi)過(guo)衝(chong)和(he)振(zhen)鈴(ling)，而(er)這(zhe)在(zai)測(ce)試(shi)中(zhong)是(shi)不(bu)可(ke)接(jie)受(shou)的(de)。

被測器件和測試係統電纜中的電感可能會影響輸出電流脈衝的質量。

如前所述，某些解決方案要求調諧以補償這些行為
，可能會耗費很長時間。2601B-PULSE的控製環路係統對10 A以下任何電流3 μH以下負載變化不需要手動調諧，因此在輸出10 μs ~ 500 μs脈衝時沒有過衝和振鈴。這保證了快速上升時間
，可以為器件提供電流脈衝
，正確表征器件或電路。在通過多個幅度掃描脈衝時，如VCSEL脈衝式LIV測試掃描中，這一點異常重要。下圖顯示了各種電流幅度時的高保真電流脈衝輸出及2601B-PULSE的電感負載。

使用2601B-PULSE時0 μH、1 μH、3 μH負載上的10 A脈衝 輸出。

使用2601B-PULSE時0 μH
、1 μH、3 μH負載上的1 A脈衝 輸出。

使用2601B-PULSE時0 μH
、1 μH、3 μH負載上的0.1 A脈衝 輸出。

很明顯，2601B-PULSE提供了業界領先的電流脈衝輸出性能，消除了手動調諧，而在高速自動探測係統中測試晶圓上的VCSEL時(shi)，手(shou)動(dong)調(tiao)諧(xie)效(xiao)率(lv)很(hen)差(cha)。上(shang)圖(tu)清(qing)楚(chu)地(di)顯(xian)示(shi)了(le)您(nin)可(ke)以(yi)滿(man)懷(huai)信(xin)心(xin)地(di)測(ce)試(shi)，而(er)不(bu)管(guan)電(dian)流(liu)電(dian)平(ping)及(ji)不(bu)同(tong)電(dian)感(gan)負(fu)載(zai)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)可(ke)重(zhong)複(fu)的(de)性(xing)能(neng)和(he)上(shang)升(sheng)時(shi)間(jian)。這(zhe)款(kuan)新(xin)儀(yi)器(qi)提(ti)供(gong)了(le)許(xu)多(duo)好(hao)處(chu)：

使用一台儀器進行DC/脈衝電流和電壓測量

滿懷信心地表征VCSEL，幫助您開發下一代材料
、元器件和模塊

不需要手動調諧脈衝輸出
，保證高脈衝保真度，縮短測試時間，節省生產成本

最大限度地減少器件自熱，減少探頭尖端燒毀的風險
，從而保護VCSEL、VSCEL陣列和LED

測量最低一位數μs的采樣率，同時計算10V時10 μs、10 A電流脈衝

您正麵臨著哪些測試挑戰
？

您是否裝備充足，可以表征LIDAR使用的VCSEL或者其他光電器件？您是否準備好克服這些不斷進化的器件提出的不斷增長的挑戰？歡迎與我們溝通您的脈衝測試應用，討論最新2601B-PULSE可以怎樣幫助您解決挑戰。請與我們的應用工程師聯係，或訪問2601B-PULSE產品頁麵了解更多信息。

關於泰克科技

泰克公司總部位於美國俄勒岡州畢佛頓市，致力提供創新、精確、操作簡便的測試、測量和監測解決方案，解決各種問題，釋放洞察力，推動創新能力。70多年來
，泰克一直走在數字時代前沿。

(來源：泰克科技，作者：泰克科技技術大咖)

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