GB_T 15651.7-2024 半导体器件 第5-7部分：光电子器件 光电二极管和光电晶体管.docx

ICS31.260CeS1.S3三中华人民共和国家标准(®/T15651.72024半导体器件第5-7部分：光电子器件光电二极管和光电晶体管Semiconductordevices-Part5-7:Optoelectronicdevices一Photodiodesandphototransistors(IEC60747-5-7:2016,MOD)202-1实施2024-03-15发布国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会目次引力IV1范阳12规范性引用文件13术谱和定义I4光电二极管的基本额定优和特性95光电晶体管的基本额定位和特性106光敏;S件的测试方法12参考文献16半导体器件第5-7部分：光电子器件光电二极管和光电晶体管1本文件规定了光电二极管（以下筒称mPDs"）和光电晶体管（以下简称“PT1.）的术语、刘本额定依和特性以及测试方法.本文件适用于光电二极管和光电晶体管.2IHK性引用文件本文件没有规范性引用文件。3术语和定义下列术语和定义适用于本文件.3.1&1.1电碾辐射electromagneticradiation-radiationa）能fi以与光子有关联的电疏波的形式发射或传播.b）电磁波或光子.来源：GB/T29Q0.65-2001,845-Ql-Ol,有修改3.1.2光学制射u>licalru<lution波长位于向X射线过渡区（nm）和向无线电波过渡区（A如Imm）之间的电够辐射.来源：GB/T2900.65-2004,845-01-02&1.3可见辐射visibleradiation任何能够直接引起视觉的光学辐射.注：可蝴!,那J光谱范园没有明确的嬲.因为它取决于到达视网膜的辐射功率和观察者的响应度.卜限毅在360rm和400nm之间.上限在76Omn和830nm之间.来源：GBZT2900.65-2001,845-01-033.1.4tUHKHinfraredradiaticn被长大于可见幅射波长的光学用射.:来源：GB/T2900.65-2004,845H）1-O1,3.1.5jR外Ml射ultravioletradiation波长小于可见蒯射波长的光学螭射.来S!：GB,2900.66-2001,a15-01-«6,有修改）11.6光IiBhta）感知到的光：b）可见辐射.:bght词仃时在2）的含义上用于犷屐到可见区之外的光学猫射，但这种用法d罪符使!儿来源：GB/T2900.652004.&15-01-06.有修改3.1.7photoelectriceffect由于光与物质之间的相关作用，引起了光子的吸收，并随即产生可移动电荷找流干，因此产生电势或电流或电阻的变化.但不包括因温度变化而引起的某些电学说蟹.3.2 BMfl3.2.1半导体光敏SS件semiconductorphotosensitivedevice利用光电效应家探测光US射的半导体耦件.12.2举光电子瞒semiconductoroptoelectronicdevicea）发射、探测或响应相广或II：相光物射的半导体器件：bl共内部工作机理与光学辐射有关的半导体器件.12.3光3MTPhotodiode在两种上导体之间的PN站区或在上导体与金WZ间的站区，吸收光辐射而产生光电流的一种光电探测器件.324光电晶体管Pbototransistor在共发射结网近，通过光电效应而产生电流（相当于基极电流），并能得到放大的一种晶体容，3.3 -«*«3.3.1光“opticalaxis位于主轴射能或况敏度分布中心的一条直线.注I：见困1.注2：除另行规定外，龙轴即为双大辎射n出或坡大灵缺度的方向.X3.2（lHMJfe<ft）Jfc*opticalPart（MBiccoductoroptoelectronicdevic）以器件表面成外制某一平面为卷考面，用于描述发射器件发出或探测器件按收光轴射的几何结构，注I：制造商通过以下几何信息给出产品的几何结构,例如：发射或接收区助n定位、形状和尺寸；发射或接收角度：S3不需IUf的未封件的光学口X13Mt*cladding光学涂层Opiicalcladding光纤纤芯周阳的介侦材料.来源：IEC60050-731:1991,731-02-05有怪改3.414.1开关时间switchingtimes注r61.16.1.7中提到的规定的下限值和/或上限使通常是指脉冲用度的IOM颂九图4是开关时间的图示,表明开郑响。规定的下限值和碳HMU间的关最a.4.1.l开量睡迟时同tum-<>ndelaytimeon）输入脓种前沿Mt定低电平与fi山味热前沿规定低电平之间的间隔时间.3.4.1.2riseti三t:输出脉冲前沿焜定低电平与规定高电平之间的间隔时间341.3tu11r-ontimKm输入脉冲前沿规定低电平与输出脉冲前沿规定高电平之间的间闲时间，由公式（1）表示。u<r114<1)3.4.1.4关BmKl摘turn-offdelayti三瑜入脓冲后沿烧定低电平与就出耿神后沿规定fii电平之间的间隔时间.141.S"RW®feUti三tr筮出脓冲后沿战定语电平与规定出电平之间的间隔时间.&41.6KWfSJtur11rcfftieIuIT的入脉冲后沿规定海电平与的出脓冲后沿规定低电平之间的间隔时间.由公式(2)表示.t=taon+ti2)注Iaffl-1.图4开关时间3.4.2如BfMttt皮间4X(相HurF),逸4HF>reverse11entunderopticalradiationIROIR(e)在I：见图5.注2：如果在不会引起收义的情况下,用向n发小.注3:在规格书中.«-MfAiHUr和X为函BJ的Sil曲鳗.图5光纤臆入灵敏度3.i.2.8小信号截止频率，光电二极管small-signalcut-offfrequencyfixi/。输入辐照功率忸定的小信号调制深度，解调后的信号功率下降至其低频功率的一半时的频率，注；在测叱中，监视光电:极管的加除，粕射功率下降1/2根寸应的光电流使下阳/2,从而光电就在角式电阻上的压降也下降1/2（当负戌电阻小于光电二极管的粕出电用时）.3.4.2.9大信号截止频率，光电二极管）Iarge-SiBnalclffftvtecyfe.h对于输入加意功率恒定的大怡号调制深度情况.当频率高到一定值时,婚调后的信号功率下降至其低翔功率的半时的频率.注：在测UX.监视光电二极管的光电流.辐射功率下降1/2相对陶的光电流便下降1.2从而光电流在负我电阻上的压降也下降1/2（当负，电阻小于光电二极管的输出电阻时）.3.1.2.10灵敏度图形，光敏器件sensitivitydiagram,种衣征灵敏度分布情况的图形，由公式（8衣示.S=ZW（«）注1：见图6.注2：除另僦蜿外,灵物殳分布规定在个面内,这个ffi包括机械对山注3:如议收度图是相对z轴发转脑称的，灵敏度图仪规定一个平面,注4：如灵物£时之轴不是旋转对称的，在图中煨定。珀，在洋纽I规衽中规定x、y、的方向.3.4.2.11半灵敏度角.光敏器件halfsensitivityangle0z在灵敏欧图中,灵敏度大于或等于披大值的一半所对应的角，注，见图6b）.3.4.2.12角偏去，光敏器件）misalignmentangle在灵敝度图中,最大灵假度方向（光轴）与机械轴X之间的夹角.注，见图6b）.3.4.213HJuuuft长，Peak-SCnsitiVitywavelengthP光谱灵敏度G大值所对应的波长。注：见图6.HB6员轴度图及相关带性4光电二领管的若本定值和带性以下额定做和特性应用于光电二极管（包含光纤系统和子系统）：a）类里环境额定或竹光额定二极管小信号或开关应用.b）半导体材料硅、碎化银、耨碑等.C）外形和封装细节1）引用的IEC和（或）国家标准的外形图号：2）时装形式：玻血/金属/!B科/其他：3）引出箱识别和引出端与管无之间的任何连接的标记.d）在胫个温度皿围内的极限ttl（绝对最大海定的）（除另有规定外）1）破低和城高贮存温度（T）：2）Ja低和坂高环境涵度或管无温度（Tamb或T）：3）用高樨接部度（Ts）;4）用大反向电Hi（VgX5）当适用时I一在环境用度或管光温度251'时的破大耗战功率（pxo）;25匕以上的降趣曲线或降额系数（Kt）.e）光电特性光电二极管的光电特性见表I.«1光电二M的光电抬性抬性条件除另仃理定外，TnT-25V符号要求WlS下的反向电波Vr版定EydtE.规定-R（三）盥Ike)城小值-峰电淹Yr规定.E.=0IkJR-值暗电Jft“设定，E0,在*定的町汹条件卜.埃班定Tanb或Ic05(kMAfft物适用时.ftxftVR加尔.E.媒定，规定个短波X和长波½S最小值-开关酎网（当运用时）：上升时间和F降时间或开启时间和关斯时间规定电蕉Mi定VMft,规定负或E规定电源.W«VR（ft.W½EvrftE.trtrtIXltoffJ<11JR-值J<11J<11标准赚度条件A（根IKIECM306-】）的科技灯.我给定的个色温2肮5.6K的书单色无源（0补充资料1）典蟹灵敏度图；2）典型光谱图：以图形方式表示相对光谱灵敏度与波长的关系图.5光电体的基本½值和特性以下颔定位和特性应用于光电晶体管（包含光纤系统和子系统）：a）类型环境额定或管光额定二极管小信号或开关应用。b）半导体材料硅等。C）极性NPNPNP,d外形和封装细节D引用的IEC和（或）国冢标准的外形图号：2）封装形式：玻璃/金/，盟科/其他：3）引出端识别和引出端与管光之间的任何连接的标记。O在整个温度范幅内的极限ft（绝对最大制定色）（除另有规定外）D最低和最高贮存温度（TS）:2）以低和址商环境温度或管壳温度（Tamb或Ta）;3）最高集电极发射极电压，基极电流为CI（VeEOx4)若无具他瞅外连接：最大集电极-基极电压，发射板电流为O(VCa0);我大发射极域极电压,集电极电流为O(Vrmo),5)若无其他做外连接I一一蚁大集电极-基极电乐(VEc。)；最大连续集电极电流Uc),6)当适用时：一在环境温度或管光温度25C时的最大耗敢功率(pu);25匕以上的降歆曲线或降微系数(K).f)光电特性光电晶体管的所用光电特性见衣2.«2光电体的光电特性特性条件除另有设定外，Tanb或T=25XJ符号要求郁JH下的集电极电流YM燃定.I=OEvRE规定ICCnBlUCCR)AH的Wffi埃电极发射极珞电流丫8规定.Ig=O,E.=QIcEb蚊大1象电极-发射极精电流VS赛定.Ig=O.E.="且在规定的高阻条件下或规定Tgh或TnIcEo-最大值蛆电极-发肘极击穿电压I.规定.Ig=O,E.=0V(BR)CEO最小也一发射线改极击并电压，诚无基极连接.2'射极-集电极击穿电压1.规定，£。SV(BR)CEO量小攸-集也械-发射板地和电压I.规定，Is的.Ey段E.规定VcEat-城大值光诰灵国度'g-0.E,规定，规定一个短波1，和长波XaSS最小例最小他-开关时间“：上升时间和F降时间或开启时间和关断忖何规定电ift.规定即例,规定EV乘.规定电ift.规定VRHf.规定EV或E.tr.tiInt大值Wffi照原条件A(根据【EC603061)的梅皖灯,或蛤定的个色i2855.6K的等单色尤滋.b当适用时.注IYCr表示集电极发射极电压.Is代表M梭电流，)给出如下信息一一典型灵敏度的图：农示相对光谱灵随慢。波长的典型光谱图.6. 1以下测试方法适用于光收器件6.2光电二极管（包括带或不带尾纤的密件）在光箱射F的反向电流Ik（或IR（e）和光电品体管光辎射下的集电极电iftlccn或Icxc）a）目的测址光电二极管（包括带或不带尾纤的器件）在光轴时卜的反向电流和光电晶体管在光辎射下的集电极电流.b）测盘袋置测收装置见图7。状态】器件困绕其机械轴战料.以便确定Ai大值的桶礴位VI.一状态2器件的光轴用光学基座对准.状态3依据器件；H装结构的类型所规定的茶准进行定位，以便获得乐里机械支位。一一状态4带尾纤器件.用班集方法时准器件的光学窗口以便接收辎射功率.M(tKlW2)山机械X(«43)AA1Min(««4)标引字号说明：D或T-被洌器件.7光IMlI下产生电藻的SmllRlC）电路图光电晶体管和光电.极旨在光羯照F产生电流的测试原理图分别见图8a）和图8b）a）!ttAM0*=MB8光电体管和光电二电电图d）测试装置的说明和要求被酒零件固定在测试插座上，该测试插座安装在己校准的光学赴座上（状态I、状态2、状态3或状态4）,或安装在校准过的装况上（状态3）光源成为下列的任何一个：1）由校准过的标准灯组成的标准光源（尊单色）.以及配套的稳Jk电源和电流表：或2）单色光源，包括以下两者之一：一一在如上述D所述的装置上,附加一个干涉泌光器或具有规定的或已知传输蛛tfl波长和光谱辐射带宽的任何其他系统（单色仪等）：一一任何其他经校准的已知峰位发射波长和光谱辐射带宽的器件（例如：发光二极管或红外发肘二极甘）.关于帝尾纤的光纤器件：应使用2）所述的光源。O注意事项一应避免由于光的辐射引起被测器件过热,当超过200W.'nP时.建议安装隔热板作为快门，以便限IM曝光的持续时间：一一陶保证光学面的清洁度：测量之间应使光藏椀定：一当标准光源作为光源时,应将抑制寄生物射的光栏置于被测零件的前面。关于带足纣器件，应照射器件光学窗口.O测试程序在规定的温度条件3将管座放过在相对光源定苑离的地方，该光源应具有规定的照度（辐照度）：耨被测器件插入该管座中，井做加规定的偏置。仅对状态1的情况,潜件绕机械轴旋林,在辐射的条件下波出电流表上最小和最大电流的.对于状态2、状态3或状态4的情况，在电流表上读出光辎照卜的电流位.g）嫌定条件一一环境或检光温度：一一被测器件的偏曰条件（直流或歇冲）；一一测试方法（与本文件不I司的）；一一熙度或轴照度：一一标准光源GI：单色性,或波长和光常辐射帝宽（单色性）.关于带尾纤零件：一一环境或管克淑发：一被测器件的偏置条件；一一进入光学窗口的描射功率；一一光邺的波长和光谱场射带宽.6.3光电二极管的暗电流IRP）和光电晶体管的暗电流ICEo、Ico、正ROa）目的在规定条件下测砥光电二极管的暗电流和光电晶体管的暗电流.b）电路图测试电路图见图9.a）光电二极管的暗电旅IgW光电撼mxi8lOj-O-JC）光电晶体管的发射松-柒电极光电流Igcod）光电晶体管的发射极-基极光电流IG>K9«MflO电路说明和要求R限流电阻：D被测器件，d）注意事项这些零数,，温发有十分密切的关系.测研精度在很大程度上取决于环境温度是否稳定.完全蔽光是必僵的条件,即使是普通的日照光照射在玻堵绝终:子的金Mjf线上,也会导致的误的洒量结果.在光谱灵破度范围内,器件不It受到辐射.e）测肽阳不在规定的海度条件下，器件完全激光，将电压从零逐渐增加到规定值，然后测状暗电流.11规定条件规定部度：施加I的电压：测Ig时的YR;-测ICeo时的Vb:测Irco时的Vc;测IeOl时的VEB,6.4光电晶体管的集电板-发射极饱和电压VCaOa）目的在短定条件下，测状光电晶体管的集电极-发射极饱和电压。B10电第图C）电路说明和要求S光招射源：G集电极电流发生器；D-被测器件。d）注意事项一避免由于光源的福射使被测器件过热,对于超过200VJmZ时.建议安装隔热板作为快l.以限制曝光的标续时间：一一保证光学面的清洁度：测量前应使光源松定。e）测殳程序在规定的温度条件下。将光都射源稳定在氏或EY的规定值.并将里电极电流词到规定位.然后测技集电极-发射极饱和电压.0Mi定条件环境温度：娱电板电流：光照慢或福照度：标准光源（洋单色性）或波长和光谱带宽的单色光源：一一基板开路.考文NtGB/T2900.65-2001电工术语照明IEC6OO5O(rdlparts)IinemationalEleciroiechnicalVocxibulary3IEC60050-731:1991InternationalElccr<xochnicalVocabular>(IEC)-Pan73IiOpticaIf-brcCommUniCationltlIEC60306-1MeasUreineINOfphOtOSelMiVedevice-Patr1:Basicrecommendations5 IEC607475ISemiconductordevicesPart54:OPtodCCtrOniCdevices-Semiconductorlasers6 IEC60717-5-5SemiCOn(JUC(OrdevicesPart55:OPIOdtXtrOniCdevicesPhotocoupleni7 IEC6O747-5fSemiCondUeIordevicesPart560P(OdeCgniCdevices1.ighteni(tingdiodes8 IEC62007-1SemiconductoroptoelectronicdeviceforfibreOlXiCsystemapplicalkms-Part11Specificationtemplateforessentialratingsandcharacteristics9 IEC62007-2SeiniconduclorOPloekX(runicdeviceforfibreopticsystemapplicalions-Part2:Mcasuringmethods