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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及智能化测试领域,具体涉及一种用于半导体光电器件微区带宽测试系统及方法。
技术介绍
1、半导体光电器件是指把光和电这两种物理量联系起来,使光和电互相转化的新型半导体器件。在半导体光电器件的研发与生产过程中,对器件性能的精确评估至关重要,其中,带宽是衡量半导体光电器件的传输信号频率范围和响应速度的一个关键参数,直接影响着器件的工作效率与可靠性。
2、目前的带宽测量方法都是只进行整个器件的带宽测试,而实际上器件不同微区内的带宽并不相同,因为半导体光电器件本身物理机制的影响,电极附近微区和结区附近微区带宽相差很大,从而导致目前的器件带宽测试方法不够严谨和精确。
3、针对上述问题,中国专利cn117452175a提出了一种用于半导体光电器件微区带宽测试系统及方法,其包括激光器、调制系统、确定性光路、精密位移控制器、前置放大器、锁相放大器以及pc端控制模块等主要组件。其工作原理是通过激光器产生光源,并由调制系统对该光源进行频率调控,以获得不同频率下的光响应。确定性光路确保光源能够精确照射到半导体光电器件的指定微区位置。精密位移控制器则负责控制半导体光电器件的位置,使其在测试过程中可以被扫描。前置放大器和锁相放大器用于放大微弱电信号来获得光电流信号值。pc端控制模块负责数据的传输、存储和处理,以计算出不同微区位置的带宽值。
4、然而,尽管上述用于半导体光电器件微区带宽测试系统在提升带宽测试精度方面有所改进,但它依然存在一些潜在缺陷。例如该系统依赖于前置放大器和锁相放大器来处理信号,这不仅增加了系统
5、因此,期望一种优化的用于半导体光电器件微区带宽测试系统。
技术实现思路
1、考虑到以上问题而做出了本申请。本申请的一个目的是提供一种用于半导体光电器件微区带宽测试系统及方法。
2、本申请的实施例提供了一种用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其包括:激光器、调制系统、确定性光路、精密位移控制器、微电信号处理器和pc端控制器;
3、所述激光器用于提供半导体光电器件测试所需的激光光源;
4、所述调制系统用于调控所述激光光源的频率,以获得不同频率下的光响应;
5、所述确定性光路用于调节所述激光光源的照射位置,以使所述激光光源照射到所述半导体光电器件上的指定微区位置以得到微弱电信号;
6、所述精密位移控制器用于通过控制位移平台控制所述半导体光电器件的移动;
7、所述微电信号处理器用于对所述微弱电信号进行基于信号分解和信号特征能量谱分析的信号特征提取与成分蒸馏处理以得到光电流信号值;
8、所述pc端控制器包括数据传输模块、数据存储模块和数据处理模块,数据传输模块分别与所述精密位移控制器和所述微电信号处理器可通信连接,用以获得待测微区位置和待测光电流信号值;
9、所述数据存储模块用于摘取所述待测微区位置和所述待测光电流信号值,再将所述待测微区位置与所述待测光电流信号值进行结合以得到同一频率下不同位置点的光电流信号值,再将多个所述同一频率下不同位置点的光电流信号值进行汇总以得到多个同一频率下不同位置点的光电流信号值矩阵;
10、所述数据处理模块用于计算所述多个同一频率下不同位置点的光电流信号值矩阵的按位置加权和以得到不同微区位置的带宽值。
11、例如,根据本申请的实施例的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其中,所述微电信号处理器,包括:
12、微弱电信号分解模块,用于对所述微弱电信号进行ceemdan分解以得到微弱电信号imf分量的集合;
13、微弱电信号分量信号特征提取模块,用于分别对所述微弱电信号imf分量的集合中的各个微弱电信号imf分量进行特征提取以得到微弱电信号imf分量信号特征向量的集合;
14、微弱电信号分量信号语义选择优化模块,用于将所述微弱电信号imf分量信号特征向量的集合输入基于特征能量谱分析的序列筛选模块以得到选择后的微弱电信号imf分量信号特征向量的集合;
15、光流信号生成模块,用于基于所述选择后的微弱电信号imf分量信号特征向量的集合生成微弱电信号分量信号成分蒸馏表示向量,并确定光电流信号解码值。
16、例如,根据本申请的实施例的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其中,所述微弱电信号分量信号特征提取模块,用于:将所述微弱电信号imf分量的集合中的各个微弱电信号imf分量分别输入基于1d-cnn模型的分量信号特征提取器以得到所述微弱电信号imf分量信号特征向量的集合。
17、例如,根据本申请的实施例的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其中,所述微弱电信号分量信号语义选择优化模块,包括:
18、特征能量分布谱向量计算单元,用于计算所述微弱电信号imf分量信号特征向量的集合中的各个微弱电信号imf分量信号特征向量的特征能量分布谱向量以得到微弱电信号imf分量信号语义特征能量分布谱向量的序列;
19、按位置均值向量计算单元,用于计算所述微弱电信号imf分量信号语义特征能量分布谱向量的序列的按位置均值向量作为微弱电信号imf分量信号语义能量谱分布中心向量;
20、能量分布谱跨度因子计算单元,用于计算所述微弱电信号imf分量信号语义能量谱分布中心向量与所述微弱电信号imf分量信号语义特征能量分布谱向量的序列中的各个微弱电信号imf分量信号语义特征能量分布谱向量之间的能量分布谱跨度因子以得到微弱电信号imf分量信号语义能量分布谱跨度因子的序列;
21、预设阈值比较单元,用于基于所述微弱电信号imf分量信号语义能量分布谱跨度因子的序列中的各个微弱电信号imf分量信号语义能量分布谱跨度因子与预设阈值之间的比较,确定所述选择后的微弱电信号imf分量信号特征向量的集合。
22、例如,根据本申请的实施例的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其中,所述特征能量分布谱向量计算单元,包括:
23、特征分布能量协同表示向量计算子单元,用于分别计算所述各个微弱电信号imf分量信号特征向量与所述微弱电信号imf分量信号特征向量的集合中的其他各个微弱电信号imf分量信号特征向量之间的特征分布能量协同表示向量以得到多个微弱电信号imf分量信号语义特征分布能量协同表示向量的序列;
24、特征分布能量协同因子向量计算子单元,用于计算所述多个微弱电信号imf分量信号语义特征分布能量协同表示向量的序列中各个微弱电信号imf分量信号语义特征分布能量协同表示向量的序列的特征分布能量协同因子向量以得到所述微弱电信号imf分量信号语义特征能量分布本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,包括:激光器、调制系统、确定性光路、精密位移控制器、微电信号处理器和PC端控制器;
2.根据权利要求1所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述微电信号处理器,包括:
3.根据权利要求2所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述微弱电信号分量信号特征提取模块,用于:将所述微弱电信号IMF分量的集合中的各个微弱电信号IMF分量分别输入基于1D-CNN模型的分量信号特征提取器以得到所述微弱电信号IMF分量信号特征向量的集合。
4.根据权利要求3所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述微弱电信号分量信号语义选择优化模块,包括:
5.根据权利要求4所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述特征能量分布谱向量计算单元,包括:
6.根据权利要求5所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述特征分布能量协同表示向量计算子单元,用于:
7.根据权利要求6所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系
8.根据权利要求7所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述能量分布谱跨度因子计算单元,用于:
9.根据权利要求8所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述光流信号生成模块,用于:
10.一种用于半导体光电器件微区带宽测试方法,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,包括:激光器、调制系统、确定性光路、精密位移控制器、微电信号处理器和pc端控制器;
2.根据权利要求1所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述微电信号处理器,包括:
3.根据权利要求2所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述微弱电信号分量信号特征提取模块,用于:将所述微弱电信号imf分量的集合中的各个微弱电信号imf分量分别输入基于1d-cnn模型的分量信号特征提取器以得到所述微弱电信号imf分量信号特征向量的集合。
4.根据权利要求3所述的用于半导体光电器件微区带宽测试系统,其特征在于,所述微弱电信号分量信号语义选择优化模块,包括:
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