[发明专利]一种获取雪崩二极管关键参数的方法

说明书

本发明涉及InP基雪崩二极管器件关键参数技术领域，具体涉及一种获取雪崩二极管关键参数的方法，该方法通过实测待测雪崩二极管的多个测点的测点光电流和测点电压，根据测点光电流确定对应的测点增益；将对应测点的测点增益和测点电压进行数学变换后进行线性拟合，并确定拟合线形的斜率和截距；在实际应用中通过斜率和截距即可确定击穿电压。还可根据斜率和击穿电压确定器件增益和施加电压的对应关系，能够迅速地得到在几倍Vbr时的M值，不用先根据Vbr和倍数算得电压值再依此去寻找对应光电流从而得到M值，该方案能够解决按照固定暗电流求得击穿电压不准而引起器件工作点偏离的问题。

技术领域

本发明涉及InP基雪崩二极管器件关键参数技术领域，具体涉及一种获取雪崩二极管关键参数的方法。

背景技术

在材料掺杂浓度较低的PN结中，当PN结反向电压增加时，空间电荷区中的电场随着增强。这样，通过空间电荷区的电子和空穴，就会在电场作用下获得的能量增大，在晶体中运动的电子和空穴将不断地与晶体原子又发生碰撞，当电子和空穴的能量足够大时，通过这样的碰撞的可使共价键中的电子激发形成自由电子–空穴对。新产生的电子和空穴也向相反的方向运动，重新获得能量，又可通过碰撞，再产生电子–空穴对，这就是载流子的倍增效应。当反向电压增大到某一数值后，载流子的倍增情况就像在陡峻的积雪山坡上发生雪崩一样，载流子增加得多而快，这样，反向电流剧增，PN结就发生雪崩击穿。

雪崩二极管最重要的参数之一就是击穿电压Vbr，它表征着器件发生雪崩效应的临界电压，它在雪崩二极管的应用中具有重要的意义。

一般来说，雪崩二极管有两种应用模式，一种是线性模式，一种是盖革模式，无论是哪种模式都要以击穿电压为基准选取一个合适的工作点。比如，线性模式通常选取0.9Vbr或Vbr-3V或Vbr-2V，而盖革模式的雪崩和淬灭状态则要分别选取一个明显大于Vbr和一个明显小于Vbr的工作点。除此之外，雪崩二极管的其他重要指标参数也得参照Vbr。例如，有的雪崩二极管在衡量暗电流的大小时，是选择在0.97Vbr下的值。因此，准确决定一个雪崩二极管的击穿电压是至关重要的！

目前在学术界，一般用暗电流达到某个恒定值(1～100μA,通常选取10μA)的电压来确定击穿电压，但这个值和真正的击穿电压还是有区别的。在某些情况下，比如工艺做的不好，边缘击穿比较严重等，这个区别会比较大(1V)，这就会导致器件的应用工作点的严重偏离，从而致使器件不能在最佳的工作偏压下得到使用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种获取雪崩二极管关键参数的方法，能够解决按照固定暗电流求得击穿电压不准而引起器件工作点偏离的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

本发明提供一种获取雪崩二极管关键参数的方法，包括以下步骤：

实测待测雪崩二极管的多个测点的测点光电流和测点电压，根据测点光电流确定对应的测点增益；

将对应测点的测点增益和测点电压进行数学变换后进行线性拟合，并确定拟合线形的斜率和截距；

根据斜率和截距确定击穿电压。

在上述技术方案的基础上，所述的将对应测点的测点增益和测点电压进行数学变换后进行线性拟合，并确定拟合线形的斜率和截距，具体包括：

对各个测点的测点增益进行数学变换后作为纵坐标；

将对应测点增益的测点电压进行数学变换后作为横坐标；

将多个对应的横坐标和纵坐标进行拟合，并确定拟合线形的斜率和截距。

在上述技术方案的基础上，根据公式log(1-1/M_p)对各个测点的测点增益M_p进行数学变换后作为纵坐标。