產品應用・用途
Application【材料電阻】對光通訊用之光二極體的I-V特性評估
建議透過改變直流電壓的同時同步測量微小電流，以評估 PD和 APD 的 I-V 特性。
對象
光二極體和雪崩光二極體的特性評估。
市場動向
以5G等為代表的下一代通訊標準的普及，和簡稱V2X（Vehicle to Everything）的車聯網或遠端醫療等，預計會讓無線通訊處理的數據量增加。使用電纜訊號傳輸是將數據以高速、大量方式傳輸，過程中有損失或發生延遲的疑慮。因此，使用PD（光二極體）、APD（雪崩 光二極體）等具有光電特性的半導體作為受光元件的光通訊備受矚目。
PD、APD 為轉換光能源和電氣能源的元件。
結構與pn結的二極體相同，如圖1所示，顯示電壓-電流特性（I-V特性）（遮擋住光的暗狀態下的特性）。 光二極體接收光後I-V特性會向下移動。 此時，位移部分的電流值稱為光電流。 因為光電流會隨著光的強度而新增，所以透過檢測光電流來作為光感測器使用。
流過二極體的電流通常從陽極（正側）流向陰極（負側）。
因此，為了評估二極體的電阻特性，從陽極側向陰極側施加正電壓，量測電流（I-V特性）。 另一方面，光二極體的光電流會從陰極側向陽極側流動。
由於該光電流的方向相反，可測量從光二極體陰極側向陽極側流動的電流特性。
測量光二極體的I-V特性時，根據施加正電壓或是負電壓，會產生不同的電流特性（圖1）。 在陽極（A）側施加負電壓時，電流從陰極（K）側流向陽極（A）側（圖2）。在陽極（A）側施加正電壓時，電流從陽極（A）側流向陰極（K）側（圖3）。I
由於光電二極體通常在反方向施加電壓（反偏壓）使用，因此I-V特性也需要進行反映該反方向的測量。 在評估反向電壓的I-V特性時， 採用對陰極（K）側施加正向電壓的方式。
課題
I-V 特性作為PD 和 APD 的主要電氣特性之一，一般使用直流電壓源和微小電流計進行測量。然而，將這兩種類分開不僅麻煩，由於設備間的配線複雜，測量精度可能也會受到干擾影響而下降。
解決方法
高絕緣電阻計 SM7110 是由一個可施加 0.1V ～ 1000V 的廣範圍直流電壓的直流電源和一個最小量程 20pA（解析度： 0.1fA）的微小電流計所組成，可以在改變直流電壓的的同時同步測量微小電流。
使用（HIOKI官方網站可下載）免費軟體「SM7000系列示範應用（SM7110, SM7120, SM7420）」的話，可輕鬆將測量結果以圖表顯示。
使用設備
高絕緣電阻計 SM7110 HIOKI 產品
實測數據
記載內容為 2022 年 2 月 4 日的資訊。產品參數可能會有更改，請以現在發行的為準。使用的公司名稱和產品名稱，為各公司的註冊商標或商標。
