Способ измерения квантовой эффективности фотоприемников Советский патент 1990 года по МПК G01J1/04 

Изобретение относится к фотометрии, а более конкретно к технике измерения квантовой.эффективности к поглощенному излучению фотодиодов и фо- тбгапьванических элементов, и может быть использовано в научных исследованиях, связанных с разработкой и аттестацией фотоприемников.

Цель изобретения - повышение точности измерений квантовой эффективности фотоприемников.

На чертеже представлены исследу.е- мый фотоприемник 1,эталонный фотоприемник 2 с единичной квантовой эффективностью поглощенного излучения, поворотный столик 3,эталонные фотоприемники 4 и 5 с единичной квантовой эффективностью поглощенного излучения, образующие ячейку с единичной квантовой эффективностью падающего излучения.

Способ реализуется, например, с помощью представленного на чертеже устройства следующим образом.

Исследуемый фотоприемник 1 и эталонный фотоприемник 2 укрепляются на поворотном столике 3 с фиксированными углами поворота. Фототок измеряется через тот фотоприемник, на который в момент измерений падает монохроматический пучок излучения. Эталонные фотоприемники 4 и 5,образующие фотоэлектрическую ячейку, расположены в пространстве таким образом, что входящий в ячейку пучок претерпевает многократное отражение от поверхнос- , тей фотоприемников 4 и 5, благодаря чему устраняются потери, связанные с отражением, и ячейка обладает единич- ной квантовой эффективностью падаю- щего излучения. При измерениях фото- jg ч1ока ялейки фотоприемники 4 и 5 вклю- в измерительную цепь параллельно.

При первом фиксированном положении столика 3 производится измерение фо- 15 тотоков исследуемого фотоприемника 1Х и ячейки 1р.После поворота столика излучение падает на эталонный фотоприемник 2 и производится измерение фототоков этого фотоприемника Iэ и фо- 20 тоэлекгрической ячейки In , Затем по выражению,проведенному в формуле изобретения;определяется квантовая эффективность ч исследуемого фотоприемника к поглощенному им излуче- 25 нию.

В качестве эталонного фотоприемника и фотоприемников 4 и 5 ячейки могут быть использованы фотоприемники на основе гетероструктуры э: 30 :S C0x-n S rt , обладающей квантовой

эффективностью поглощенного излучени не хуже 0,995 в видимом спектральном диапазоне.

Таким образом, предлагаемый метод не нуждается в проведении измерений абсолютных значений падающего потока излучения, коэффициента отражения от поверхности фотоприемника, что упрощает процесс измерений и приводит к повышению точности.

Пример. Производится измерение квантовой эффективности кремниевого фотодиода. Испытуемый фотоприемник 1 устанавливается на поворотном столике 3 и освещается монохроматическим излучением гелий-неонового лазера так, чтобы отраженный пучок попадал на фотоприемник 4. Производится измерение фототока фотоприемника 1 и фототока ячейки, образованной параллельно включенными фотоприемниками 4 и 5 IRX. Затем столик 3 поворачивают так, чтобы освещался фотоприемник 2. Измеряется фототек 13 эта1- лонного фотоприемника 2 и фототок ячейки 1д . Результаты заносятся в таблицу,и рассчитывается квантовая эффективность фотоприемника 1 по математическому выражению, приведенному в формуле изобретения.

I

Изобретение относится к фотометрии, а более конкретно к технике измерения квантовой эффективности фотодиодов и фотогальванических элементов, и может быть использовано при аттестации фотоприемников. Цель изобретения - повышение точности измерений. Суть изобретения заключается в том, что при измерениях фототока, соответствующего поглощенному излучению, и фототока, соответствующего отраженному от измеряемого фотоприемника излучению, в последнем случае используют измерительную фотоячейку с единичной квантовой эффективностью. Такие измерения проводят для исследуемого и эталонного фотоприемников, после чего вычисляют квантовую эффективность *98N исследуемого фотоприемника по математическому выражению, приведенному в формуле изобретения. 1 табл., 1 ил.

52,Ь

3,4 50,8 13,4

40

Формула изобретения Способ измерения квантовой эффективности фотоприемников, заключающийся в том, что освещают исследуемый и эталонный фотоприемники монохромати- 45 ческим пучком излучения, измеряют фототоки этих фотоприемников, возбужденные освещающим пучком, отраженный от исследуемого фотоприемника пучок направляют в измерительную ячейку и CQ измеряют ее фототок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, при измерении фототока эталонного фотоприемника его устанавливают на место исследуемого, . при помощи ячейки измеряют также фототок, возбуждаемый пучком, отраженным от эталонного фотоприемника, при этом, при измерениях фототоков, в ка86,3

честве измерительной ячейки используют фотоэлектрическое устройство, обладающее единичной квантовой эффективностью к падающему излучению, а в качестве эталонного фотоприемника - фотоприемник, обладающий единичной квантовой эффективностью к поглощенному излучению, а квантовую эффективность к поглощенному излучению исследуемого фотоприемника определяют по формуле

1Й +I3-IR

кэ кх

1Х - фототок исследуемого фотоприемника ;

1Э - фототок эталонного фотоприемника;

LRx и

R - фоготоки ячейки при измерении пучка, отраженного от

Л

Редактор Г.Гербер

Составитель В.Калечиц Техред м. Ходанич

Заказ 1055

Тираж 427

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

исследуемого и эталонного фотоприемников соответственно .

Корректор В.Кабаций

Подписное