ГОСТ 17772-88
Download document
.docx format · available to registered users
Издание официальное
Москв
а
УДК 535.247.4.089.5:006.354 Группа Э29
Методы измерения фотоэлектрических параметров
и определения характеристик
Semiconducting photoelectric detectors
and receiving photoelectric devices.
Methods of measuring photoelectric parameters
and determining characteristics.
ОКП 62 5000
Срок действия с 01.07.89
до 01.07.92
Настоящий стандарт распространяется на фотоэлектрические полупроводниковые приемники излучения (ФЭПП) и фотоприемные устройства (ФПУ) на их основе, чувствительные к излучению в диапазоне длин волн от 0,2 до 100 мкм.
Стандарт не распространяется на ФЭПП и ФПУ, подлежащие аттестации в качестве средств измерений.
Стандарт устанавливает методы измерения фотоэлектрических параметров и определения характеристик:
) на немодулированном излучении:
1) темнового, общего тока и фототока ФЭПП,
2) темнового сопротивления ФЭПП,
3) дифференциального электрического сопротивления ФЭПП,
4) статической токовой чувствительности,
5) рабочего напряжения лавинного фотодиода,
6) коэффициента умножения темнового тока и фототока лавинного фотодиода,
7) емкости ФЭПП;
) на модулированном излучении:
8) напряжения фотосигнала и шума,
9) тока фотосигнала и шума,
10) эффективной фоточувствительной площади,
11) статической чувствительности,
12) порога чувствительности,
13) обнаружительной способности;
) на импульсном потоке:
14) импульсной чувствительности (вольтовой и токовой),
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
© Издательство стандартов, 1988
15) времени нарастания и спада;
) определение характеристик ФЭПП или ФПУ,
16) вольт-амперной характеристики,
17) плоского угла зрения,
18) линейной зоны и дифференциальной крутизны координатной характеристики координатного фотодиода,
19) дрейфа нулевой точки координатного фотодиода,
20) коэффициента фотоэлектрической связи многоэлементного ФЭПП или ФПУ,
21) неравномерности чувствительности,
22) энергетических характеристик ФОТОТОКА ФЭПП,
23) энергетических характеристик напряжения фотосигнала,
24) динамического диапазона,
25) частотных характеристик,
26) спектральной характеристики чувствительности и ее параметров,
27) фоновых характеристик,
28) температурных характеристик,
29) времени выхода на режим охлаждаемого ФЭПП или ФПУ, 30) времени автономной работы охлаждаемых ФЭПП или ФПУ, 31) нестабильности параметров.
Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в приложении 2.
Степень соответствия настоящего стандарта СТ СЭВ 3789—82 приведена в приложении 1.
1.1. Метод измерения темнового, общего тока и фототока ФЭПП
1.1.1. Требования к средствам измерений
1.1.1.1. Для измерения параметров ФЭПП (ФПУ) применяют средства измерений, прошедшие государственные испытания в соответствии с ГОСТ 8.001—80, ГОСТ 8.383—80. Нестандартизиро- ванные средства измерений должны быть аттестованы по ГОСТ 8.326—78. Средства измерений должны быть поверены по ГОСТ 8.513—84.
Перечень средств измерения и вспомогательных устройств, применяемых для измерения параметров ФЭПП и ФПУ, должен быть указан в ТУ на их конкретные типы.
1.1.1.2. Конструкция контактных устройств (контактодержате- лей) для подключения ФЭПП к измерительной цепи должны обеспечивать надежность электрического контакта без механических повреждений выводов ФЭПП и исключать влияние их на результаты измерений.
1.1.1.3. Конструкция измерительной установки должна исключать влияние рассеянного света и посторонних источников излучения на результаты измерений.
1.1.1.4. Тип источника излучения следует выбирать с учетом параметров измеряемого изделия, установленных в стандартах или ТУ на изделие конкретных типов. При измерении параметров, используемых в качестве справочных, в зависимости от области спектральной чувствительности и режима работы ФЭПП, рекомендуется применять следующие источники излучения:
1) лампу накаливания типа СИС или РН при цветовой температуре Тс = (2856+100) К по ГОСТ 8.023—86;
2) полный излучатель — абсолютно черное тело (АЧТ) с температурой полости Т= (500+2) К или Т= (1273+15) К по ГОСТ 8.186—83.
Методика измерения температуры полного излучателя (АЧТ) и ее стабильности приведена в приложении 3.
В состав источников излучения для ослабления потока излучения или для увеличения плотности мощности могут входить ослабители (аттенюаторы), зеркала, линзы, объективы и другие оптические элементы. Влияние оптических элементов не должно учитываться, если они изменяют коэффициент использования излучения за счет изменения его спектрального состава не более чем на 2 %. Под коэффициентом использования излучения следует понимать
J *%тн(^)гX
<Р = °— , (О
f г,..
0
где S0TH (А) — относительная спектральная характеристика чувствительности ФЭПП, отн. ед.;
г?. ■— спектральная плотность потока излучения, Вт-см 2-мкм-1.
Максимальное значение потока излучения, падающего на ФЭПП, должно выбираться из условия работы ФЭПП на линейном участке его энергетической характеристики.
Нестабильность потока излучения не должна выходить за пределы интервала +2 %. При использовании в качестве источника излучения лампы накаливания, блок питания ее должен удовлетворять требованиям ГОСТ 17616—82.
1.1.1.5. Источник питания ФЭПП должен обеспечивать установление напряжения питания ФЭПП с погрешностью, которая не должна выходить за пределы интервала +3 %, если иное не оговорено в ТУ на ФЭПП конкретного типа.
Коэффициент пульсации должен находиться в пределах ±10-2 % и не оказывать влияние на результат измерения параметров ФЭПП.
1.1.1.6. Измерители тока и напряжения должны обеспечивать измерение, погрешность которых не должна выходить за пределы ±3 %.
1.1.2. Подготовка к измерениям
1.1.2.1. Измерение следует проводить іна измерительной установке, функциональная схема которой приведена на черт. 1.
1 -источник излучения; 2—испытуемый ФЭПП; А—измеритель тока; V— измеритель напряжения; G—источник питания; Э—светозащитный экран
Черт. 1
1.1.2.2. Измерительную установку следует готовить к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации на установку.
1.1.3. Проведение измерений
1.1.3.1. Климатические условия окружающей среды, в которых проводят измерение, должны соответствовать следующим требованиям, если иные не оговорены в ТУ на ФЭПП или ФПУ конкретного типа:
температура, °С . . . . 20+5
относительная влажность. % 65±15
атмосферное давление, кПа . 1О0±4 (750+30 мм рт. ст.)
1.1.3.2. Испытуемый ФЭПП следует поместить в посадочное место измерительной установки, подключить его к измерительной цепи, закрыть светозащитным экраном и установить режим измерения в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП конкретного типа.
1.1.3.3. Для измерения темнового тока ФЭПП устанавливают напряжение питания ФЭПП в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП конкретного типа и по показаниям измерителя тока регистрируют значение темнового тока ФЭПП.
1.1.3.4. Если в ТУ на ФЭПП конкретного типа предусмотрено проводить измерение темнового тока после предварительного освещения его световым потоком, то уровень освещенности, время освещения и промежуток времени между снятием освещенности и измерением темнового тока должны соответствовать ТУ на ФЭПП конкретного типа.
1.1.3.5. Для измерения общего тока и фототока устанавливают режим измерения в соответствии с требованиями ТУ на ФЭПП конкретного типа и измеряют ток при облучении (обший ток).
1.1.4. Обработка, оформление и оценка результатов
1.1.4.1. По результатам измерений общего тока и темнового тока необходимо вычислить фототок (7ф ) в амперах по формуле
/ф=/обЩ-Л, (2)
где /общ— общий ток, А;
/т — темновой ток, А.
1.1.4.2. Погрешность измерения темнового тока, общего тока и фототока не должна выходить за пределы интервала ±5 % с заданной вероятностью Р = 0,95.
Результаты измерений, выполняемых при определении каждого параметра (характеристики), заносят в протокол, подписанный исполнителем измерений, по произвольной форме. Рекомендуемая форма — по ГОСТ 8.326—78, приложение 2.
1.2. Метод измерения темнового сопротивления ФЭПП
1.2.1. Требования к средствам измерений
1.2.1.1. Требования к средствам измерений — по п. 1.1.1.
1.2.1.2. Допускается при измерении темнового сопротивления ФЭПП использовать в составе измерительной установки измеритель сопротивления при условии, что напряжение на ФЭПП будет находиться в пределах линейного участка его вольт-амперной характеристики или соответствовать указанному в ТУ на ФЭПП конкретного типа. Погрешность измерителя сопротивлений не должна выходить за пределы интервала ±5 % с заданной вероятностью Р = 0,95.
1.2.2. Подготовка к измерениям
1.2.2.1. Подготовка к измерениям — по п. 1.1.2.
1.2.3. Проведение измерений
1.2.3.1. Проведение измерений — по пп. 1.1.3.1 —1.1.3.3.
1.2.4. Обработка, оформление и оценка результатов
1.2.4.1. Темновое сопротивление (Дт) в омах следует вычислять по формуле
= , (3)
2 т
где U — напряжение питания ФЭПП, В.
1.2.4.2. Погрешность измерения темнового сопротивления ФЭПП не должна выходить за пределы интервала ±5 % с заданной вероятностью Р = 0,95.
1.3. Метод измерения дифференциального электрического сопротивления ФЭПП
1.3.1. Требования к средствам измерений
1.3.1.1. Требования к измерительным приборам и вспомогательным устройствам — по пп. 1.1.1.1—1.1.1.3.
1.3.1.2. Генератор напряжения переменного тока должен обеспечивать установление напряжения на ФЭПП с погрешностью, которая не должна выходить за пределы интервала +2,5 %. Выходное сопротивление (7?вых ) в омах генератора должно удовлетворять условию
/?в:„х<0,017?д, (4)
где — дифференциальное электрическое сопротивление
ФЭПП, указанное в ТУ на ФЭПП конкретного типа, Ом.
1.
