半导体激光器低频噪声测试及参数提取

半导体激光器低频电噪声的大小受器件潜在缺陷的影响,与器件可靠性具有相关性。介绍了半导体激光器噪声测试及参数提取的原理,设计了基于超低噪声前置放大器和低频频谱分析仪的低频电噪声测试系统,可测量半导体激光器的低频电噪声并提取相关噪声参数,进而通过低频电噪声的研究对半导体激光器进行可靠性评价,具有灵敏度高、非破坏性等优点。     

半导体激光器光输出噪声测量及与电噪声的相关性

采用互谱估计方法测量了半导体激光器的微弱电噪声谱及光噪声谱。结果表明两者在超辐射区有较强的相关性。对光噪声的形成机理分析证明由载流子起伏形成的光噪声与电噪声完全相关，而由外量子效率起伏引起的光噪声与电噪声是不相关的。     

1 550 nm宽光谱超辐射发光二极管的研制

超辐射发光二极管因其宽光谱低抖动的光谱特点以及输出光为非相干光的特性,在光学相干层析成像技术、光处理技术等领域具有重要应用。为获得宽光谱低抖动的超辐射输出光,设计并制备了一种1 550 nm AlGaInAs多量子阱超辐射发光二极管。采取倾斜12波导并增加隔离区,结合抗反射薄膜,最终实现宽光谱输出的超辐射发光二极管,并比较了有无隔离区对器件性能的影响。实验结果表明,制得的超辐射发光二极管3 dB光谱宽度可拓宽至83 nm,光谱纹波小于0.1 dB,在200 mA工作电流下,出光功率大于1.5 mW。     

GaAlAs红外发光二极管低频噪声检测方法

通过分析GaAlAs红外发光二极管(IRED)的低频噪声产生机理及特性,建立了GaAlAs IRED的噪声模型,设计了一套低频噪声测试系统,通过该系统测量得到了GaAlAs IRED的低频噪声。实验表明,该方法能准确的测量GaAlAs IRED的低频噪声,发现其低频噪声主要表现为1/f噪声,得到与噪声模型一致的结果。该研究为GaAlAs IRLED可靠性的噪声表征提供了实验基础与理论依据。     

镍铬薄膜电阻器噪声特性研究

薄膜电阻器的低频噪声有别于常规电阻器的噪声特征,与其结构和工艺密切相关。通过溅射工艺生产的阻值为1.5k?镍铬薄膜电阻器分别在生产完成和1000h老化试验之后进行了低频噪声测量和分析得到器件低频噪声特征,结合电子元器件低频噪声理论探讨了器件中各种噪声成分的来源及产生机制并给出该镍铬薄膜电阻生产线降低噪声的工艺手段。并讨论了电迁移损伤对1/f噪声特征的影响,指出噪声的异常波动对电迁移损伤具有明确的指示作用。     

半导体激光器电噪声与非辐射复合电流的相关性

测量了50余只980 nm InGaAsP/InGaAs/AlGaAs双量子阱高功率半导体激光器的低频电噪声及其V-I特性。结果表明,小注入情况下,980 nm半导体激光器的低频电噪声主要表现为1/f特性,并与器件的表面非辐射复合电流有着良好的对应关系。     

半导体激光器电源与非辐射复合电流的相关性

测量了50余只980nmInGaAsP/InGaAs/AlGa As 双量子阱高功率半导体激光器的低频电噪声及其V－I特性。结果表明,小注入情况下,980nm半导体激光器的低频电噪声主要表现为1/f特性,并与器件的表面非辐射复合电流有着良好的对应关系。     

电子元器件低频电噪声测试技术及应用研究

载流子微观运动会导致电器元器件出现低频电噪声,噪声的大小能够直接反应电子元器件的生产质量及可靠性.电子元器件生产厂家以及各地的研究所都对低频电噪声的测试技术十分关注.下文主要对电子元器件低频点噪声测试技术及其应用进行简单的探讨.     

低温背景下红外焦平面阵列的噪声分析

对红外探测器在低温背景下的噪声模型及特性进行了分析与实验研究。利用探测器噪声四参数法计算模型与方法;搭建实验平台对红外探测器在不同低温背景温度下的性能进行测试,得到红外探测器的低频时间噪声,高频时间噪声,低频空间噪声各自与温度、积分时间的关系。实验表明:在一定温度区间内,低频时间噪声表现出较强的温度相关性,低频空间噪声表现出较明显非线性响应特性,高频空间噪声表现出积分时间相关性。     

2．5Gb／s PIN－HEMT光接收机噪声精确模拟

本文给出了完整的ＰＩＮ和ＨＥＭＴ器件噪声等效电路模型，对２．５Ｇｂ／ｓＰＩＮ－ＨＥＭＴ光接收机噪声和灵敏度进行了精确的分析计算，并讨论了低频闪烁噪声对灵敏度退化的影响，光接收机噪声实测结果与模拟分析结果数据符合很好。     

基于电子元器件低频噪声特性和相关测试技术

基于电子元器件低频噪声特性测试中,针对影响低频噪声测量系统准确性的因素,提出了一种改进型的低频噪声测量方法,优化设计电子元器件低频电噪声测试系统,放大噪声测试部分噪声,并可以分析电子元器件低频噪声测试过程中的低频噪声特性,从而可以有效证实通过测试低频噪声,就能够验证电子元器件质量是否缺陷,分析电子元器件的使用可靠性。在本文之中,将会基于电子元器件介绍其低频噪声特性和相关测试技术方案。     

发热筛查热成像系统的测温准确性分析

介绍了发热筛查热成像系统的发展历程和系统构成及热像仪测温的基本原理,指出热像仪的内辐射对测温准确性具有明显影响,分析了发热筛查热成像系统用黑体参考源消除内辐射影响的工作原理。介绍了发热筛查热成像系统的测温准确性评价模型及其主要参数的要求,逐项分析了这些参数与热像仪噪声、黑体参考源及使用环境等因素的关系,发现热像仪的时间低频噪声和空间低频噪声是影响测温准确性的关键因素,指出黑体参考源可以消除时间低频噪声的影响,基于外挡片的两点校正法可以消除空间低频噪声的影响,从而使发热筛查热成像系统满足人体测温准确性要求。     

2.5Gb／sPIN—HEMT光接收机噪声精确模拟

本文给出了完整的ＰＩＮ和ＨＥＭＴ器件噪声等效电路模型。对２．５Ｇｂ／ｓＰＩＮ－ＨＥＭＴ光接收机噪声和灵敏度进行了精确的分析计算，并讨论了低频闪烁噪声对灵敏度退化的影响，光接收机噪声实测结果与模拟分析结果数据符合很好。     

电应力对GaAlAs红外发光二极管低频噪声的影响

在宽范围偏置条件下,测量了电应力前后GaAlAs红外发光二极管（IRED）的低频噪声,发现应力前后1／f噪声随偏置电流变化的规律没有改变,但应力后1／f噪声幅值比应力前增加大约i00倍。基于载流子数和迁移率涨落的理论分析表明,GaAlAs IRED的1／f噪声在小电流时反映体陷阱特征,大电流时反映激活区陷阱特征,1／f噪声的增加归因于电应力在器件有源区诱生的界面陷阱和表面陷阱,因而,1／f噪声可以用来探测电应力对该类器件有源区的潜在损伤。     

硅基N沟道VDMOS不同偏置下总剂量效应研究

通过⁶⁰Co γ射线辐照试验,研究了不同栅极和漏极偏置下硅基N沟道VDMOS器件的总剂量效应,获得了器件的电学特性与低频噪声特性随辐射总剂量的变化规律。试验结果表明：受辐射诱生的氧化物陷阱电荷与界面陷阱电荷的影响,在栅极偏置为+20 V时,器件的电学特性随累积剂量的增大而退化明显。通过退火试验发现,相比于导通电阻和正向压降,阈值电压、漏电流、亚阈值摆幅和输出电容对于总剂量辐射更加敏感。而在低频噪声特性方面,辐照后器件的沟道电流归一化噪声功率谱密度与正栅极偏置呈现正相关性,与负栅极偏置呈现负相关性。在不同漏极偏置条件下,辐照后器件的沟道电流归一化噪声功率谱密度降低,且基本重合。依据噪声模型,认为N沟道VDMOS内部局域电场分布对辐射感生陷阱电荷的形成影响显著,导致器件Si/SiO₂界面或者附近的载流子与陷阱交换引起的沟道电流波动不同,成为低频噪声主要来源。研究结果可为N沟道VDMOS器件的辐射效应评估、筛选和抗辐射加固设计提供参考。     

低频负反馈电路噪声性能分析的E_n－I_n模型方法

本文提出了一种基于Ｅｎ－Ｉｎ噪声模型的负反馈电路噪声分析方法．针对不同形式负反馈电路噪声分析的需要，分别建立了四种分析模型与Ｅｎ－Ｉｎ模型之间的关系．仿真与测量结果的比较表明：由于本方法中充分考虑了Ｅｎ－Ｉｎ噪声的相关性，因此它在低频电路噪声分析中是准确的．     

VLSI金属互连线电迁移噪声检测敏感性的逾渗模拟

在电迁移物理机制的基础上结合逾渗理论,建立了一种金属互连线电迁移的逾渗模型。基于该模型,采用蒙特卡罗方法模拟了超大规模集成电路（VLSI）金属互连线电迁移过程中电阻和低频噪声参数的变化规律。结果表明,与传统的电阻测量方法相比,低频噪声表征方法对电迁移损伤更敏感,检测的效率更高。该研究结果为低频噪声表征VLSI金属互连线电迁移损伤的检测方法提供了理论依据。     

DC/DC辐照损伤与VDMOS器件1/f噪声相关性研究

通过对DC/DC转换器低频噪声测试技术以及在γ辐照前后电性能与1/f噪声特性变化的对比分析,发现使用低频噪声表征DC/DC转换器的可靠性是对传统电参数表征方法的一种有效补充.对DC/DC转换器辐照损伤与其内部VDMOS器件1/f噪声相关性进行了研究,讨论了引起DC/DC转换器辐照失效的原因.     

改变背景辐射研究碲镉汞中波光导探测器低频噪声

针对工程研发中发现的两种碲镉汞中波光导探测器1 Kaz下噪声在封装前后变化幅度不同的现象,通过改变背景辐射条件测量得到了两种器件的低频噪声频谱.对两种器件的低频噪声频谱分析表明,噪声大的器件在改变背景辐射条件前后都以1/f噪声为主.为探明较大1/f噪声的来源问题,对器件铟金电极的成份做了SIMS测试.分析测试结果发现,噪声性能较差器件的电极中含有大量的杂质铝及锌,表明由于电极成份不纯带来的接触状况不良是造成器件较大低频1/f噪声的原因.     

1．3μmInGaAsP／InPLD，SLD和LED的介质镀膜

简要叙述了介质镀膜对半导体激光器性能的影响。在１．３μｍＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ激光器（ＬＤ）、超辐射发光二极管（ＳＬＤ）和发光二极管（ＬＥＤ）上进行了大量的Ａｌ２Ｏ３和ＺｒＯ２减反射膜的工艺研究。结果表明，该减反射膜使激光器阈值电流增加，并将部分激光器变成了超辐射发光二极管。减反射膜还显著地改进超辐射发光二极管的性能，增加其输出功率。它也能导致发光二极管的输出功率的有效增加。