标准中涉及的相关检测项目

《GB/T 15651-1995 半导体器件 分立器件和集成电路 第5部分:光电子器件》主要规定了光电子器件的检测项目、检测方法以及涉及的产品。这一标准是针对光电子领域的产品制定的，以下是该标准中提及的相关内容：

• 光电参数测量，如光响应度、量子效率、截止频率等。
• 电参数测量，如反向电流、击穿电压、正向压降等。
• 光谱响应特性，包括特定波段内的光谱响应曲线。
• 功率、能量属性测量，包括发光功率、接收功率、光能通量等。
• 温度特性，测试器件在不同温度条件下的性能变化。

• 光电转换效率的测量，通常通过光电效应实验进行。
• 使用专用测试台进行电参数的量测，如伏安特性测试台。
• 光谱分析仪用于光谱响应特性的测量。
• 通过环境试验舱进行温度特性测试。

• 光敏二极管和光敏三极管。
• 发光二极管（LED）。
• 光电耦合器。
• 激光二极管。
• 太阳能电池。

这些项目和方法确保光电子器件在各种应用中的可靠性和性能水平，覆盖了从基本电光转换器件到复杂集成电路中的各种光电子元件。

GB/T 15651-1995 半导体器件 分立器件和集成电路 第5部分:光电子器件的基本信息

标准名：半导体器件 分立器件和集成电路 第5部分:光电子器件

标准号：GB/T 15651-1995

标准类别：国家标准(GB)

发布日期：1995-07-24

实施日期：1996-04-01

标准状态：现行

GB/T 15651-1995 半导体器件 分立器件和集成电路 第5部分:光电子器件的简介

本标准给出了下列类型和分类型器件的标准：·半导体光发射器件，包括：——发光二极管(LEDs)；——红外发射二级管(IRED)——激光二极管和激光二极管组件——光电子显示器件(在考虑中)。·半导体光电探测器件，包括：——光电二极管；——光电晶体管。·半导体光敏器件，包括：——光敏电阻，光导件；——光敏闸流管(在考虑中)·内部工作机理与光学辐射有关的半导体器件，包括：——光耦合器GB/T15651-1995半导体器件分立器件和集成电路第5部分:光电子器件GB/T15651-1995

GB/T 15651-1995 半导体器件 分立器件和集成电路 第5部分:光电子器件的部分内容

中华人民共和国国家标准

半导体器件分立器件和集成电路第5部分：光电子器件

Seniconductor devices

Discrete dcvices and integrated circuitsPart 5:Optoeleetronic devicesGB/T 15651—1995

IEC 747-5—1992

本标岩等同采用IEC747-5-1992《半导体器件分立器件和集成电路第5部分：光电子器件》。则

第丨章总

1引言

通常，本标准需要与IEC747-1一19833半导体器件分立器作和集成电路第1部分：总灿一起使用：在IEC7471中，可找到下列的全部基础资料一术语：

一文字符号：

基本额是值和特性；

测试方法；

.-接收和可靠性。

2范围

本标准给出了下列类型和分类型器件的标准：，平导体光发射器件，包括：

发光二极管(I.F[)s);

红外发射二极管(IREI))

激光极管和激光二极管组件

光电子显示器件(在考虑中）.

·半等停光比探测器件，包指：光电二极管：

一电品体管，

·半导体光敏元器件，包括：

一光敏心阻·光导元件；

光敏闸流管（在号虑中）

·内部工作机理与光学辐射关的半导体器件.包括：光耦合器

各章的排列顺序符合1FC747-1第章2.1条的规定。国家技术监督局1995-07-24批准1996-04-01实施

GB/T 15651—1995

第1章术语和文字符号

注：还存-些与光出了器牛美的术活，例如粘射度量，光度量和光谱度量，可参见1EV815的第45章：1物理概念

1.1（电磁）辐射(IFV845-0101）1)能以与光子相关的电磁波形式的发射或转移。2电磁被或光了。

1.2光学辐射(IEV845-01-02)

辐射波长在×射线与无线也波间（1~l0\nm)的电磁辐射，1.3可见光辑射(1F:V845-{1 03)能直接引起视觉感成的任何光学辐射注：片「可见光光谱范周取决于有效射功率的大小和观察者眼防的响应变，所以，可见光光谐区没有·一个严格的界限，般下退定为360oml或400nm；上限定为760am或830nm1.4外射（1EV8450104，已专用化）轻射被长大十可见光波段的光学辐射。1.5紫外辐射(IEV$450105,L专用化）辑射波长小十叫见光波段的光学辐射。1.6光（1EV845·(0106，与注解2无）1.6.1光的一般概念（见IEV845-02-17)1. 6.2光( IEV 645-(I-03)

注：概念2有时于可见光以的光学辐射+但这种川法没有敏荐。1.7光电效应（根据IEV845-05-33：光也探测器）由十光与物质之间的柜互作用.引起广光了的吸收并随即产生可移动心荷载流子。因此产生电势或电流或电阻的变化，但不括因温度变化而引起的某些电学现象。2器件类型

2.1乎导休光电子器件

1）发射·探测及对相干光或非相「光辐射嫩感的半导体器件。2）其内部工作机理与光学辐射有关的卡导体器件。2.2半导体光发射器件

直接把电能转换成光辐射能的半导休光电子器件。2.3半导体光电子显示器件

为显示可见信息，而设计的一种学导体发光器件。2.4半导体激光器

2.4.1半导体激光二极管

半导体激光二极管是这样一种平导体：极管：当二极管的激励电流人十阀值时·山自出电了与空穴的复个引起受激发射而发射相十光的二极管。法：激光、极管-般安装在热流上或封装在带有或不带有辖合装置(即透镜、尼纤>的管壳中。2.4.2卡导体激光极管纠件

组件包括：激光二极管，偷出光动率的自动光控装置和/或热稳定装件，2.5发光二极管(LEI))

在定电流激励下、发射可见光的卡导体极，它和半导体激光器是不同的。CB/T15651—1995

2.6红外发射极管(IRED)

在一定电流激励下，可发射红外光的半导体二极管，它和半导体激光器是不司的。2.7半导体光敏器件

利用光电效应来探测光辐射的半导体器件2.8半导体光电探测器

利用光心效应来探测光射的半导体器件。2.9半导体光电阻，光导元件（IEV845-05-37，已专用化）利用光吸收，引起电导率变化的一种半导体光敏元器件。2.10光电元件，光伏电池（IEV845-05-38）利用吸收光辐射产生电动势的种光电探测器，2.11光电二极([EV8450539）

在两种半导体之间的PN结区或在半导体与金属之间的结区，吸收光辐射面产生光电流的一种光也探测器。

2.12雪能光电二极管（IFV845-05-40，已专用化）在一定反向偏置作用下，初始光电流在其内部能获得放大的光心二极管。2.13光电晶体管

在其发射结附近.通过光电效应而产牛也流（相当于基极电流），并能得到放大的晶体管。2.14光敏闸流管

山光辐射触发的一抑闸流管。

2.15光耦合器

利闭光猫射传输电信号，使输入与输出之间达到地隔离耦合的种卡导体光电子器件。3一般术语

3.1 光轴 Aptical axis

关十主辐射能或灵敏度分布中心的一条直线、注：除非另有规定，光轴即为最人辐射能或最大灵傲度的方向。3.2（半导体光电子器件）光学窗0ptical part以器件表面或外部某·平而为参考面，用于带述发射器件发山的光辐射或探测器接收辐射的几何缔构

注：制造者应用儿向数据对儿何续构进行措述，如：，发射或接收面积信骨，形状和人寸；·发时或接收的角度；

·其他参数，如光许的数彼孔径·光翰取向；

图中字丹的含义

。接收角度：

[光学窗口的直径;

Re光学商口定义的基作点

例1:带纤的器件(发射或换测器件)GB/T156511995

光纤包是

（）带光的器件

注接器

梦号：光纤

总：注推器

(h）带光纤连接的器件

GB/T15651-1995

例2不带尾纤的封装器件（发射或探测器件）光外

（）带心穿·供尤透镜的微件

光窗菌平面

(h）带光窗，但无透镜的探器

参书：唱完外度

事激感依片管亮外制凡寸装制

芯片（战数感区）

dw一光窗埠度;孔径角:n一光密材料的折射率：27，光窗后平面与心片半面之间的距离图2

GB/T 15651—1995

参：否是外形

节透镜拍探測器

内部光学系统吨作以让

【d）输出窗口上无光窗的红外发射二极管续图2

CB/T 15651-1995

例3不带尾纤的未封装器件（发射或探测器件）我体

图3不带尾纤的沫封装器件

3.3（光学）涂层(FEV731-02-05)Cladding光纤纤芯周围的介质材料。

4与额定值和特性有关的术语

4.1一般术语

4.1.1开关时间 Switching times多考；总或芯片载棒外形图

注：探测器可不要求角。

注：4.1.1.1~4.1.1.6中给定电平的上限和下限通肯为脉冲幅度的90%和10%见图4)。4.1. 1-1 开通延迟附间 (tatans） Turn on delay time输入脉冲前沿规定低电平与输出脉冲前沿规定低电之间的间隔时间。4.1.1.2上升时间（t）Rise time输出脉州前沿规定低电平与规定高电平之间的间隔时间。4. 1. 1. 3开通时间(t.m) Turn-on time输人脉冲前沿规定低电平与输出脉冲前沿规定商电平之间的间隔时问。fan - taconi + t,

4.1.1.4关断延迟时间(tdreEr） Turn-off delay time输入脉冲后沿规定高电平与输出脉冲后沿规定高电之间的间隔时间。注：如果关断延退时间主要是由于裁流于存储引起的（如光耦合器中的品体管），Ⅲ语“（载流千）存储时问\利符号1，来表示。

4. 1. 1.5下降时间

(tFall time

注：输出脉冲后沿规定高电平与规定低电平之间的间隔时问。4. 1. 1. 6关断时间 1urn-off tire (tar:)输入脉冲后沿规定高电与输出脉冲后沿规定低电之间的间两时间。ta uy

4.2光发射器件

4.2.1辐射功率.光通量

CB/T 15651-1995

4. 2. 1.1辐射功率(）Radiant powcr从器件光学窗口发出的辐射功率。相对愉入！

规定的高电半

规定旧供电平

相剂输出

规定的需电

搜定的电

（光发射器件的）

tdrar:

图4！美时面

4.2.1.2光通量（重,）Luminous flux efficacy(光发射器件的）从器件光学窗口发出的光通量。4.2.2功效

4.2.2. 1辐射功率功效

（n）Radiant powcr cfficacy，辐射功效（n）Radiant eflicacy(红外发射一极普或激光极管的)

辐射功率与正问电流I之比,用下式表示：7—/I

注：如果不致引起歧义时,尤其是在 TFV 645-01-51 染中,太-辑射效率\了一更,/LIpV)简称为\辐射功效\或“功效\,也是可以的。

4.2.2.2辐射强度功效

（nei）Radiant intcnsity cfficacy（红外发射二极管或激光二极管的）辐射强度I与正尚电流之比,即：

7.—I./Ir

4.2.2.3光通量功效

（n）Luminousfluxcficacy.发光功效（发光二极管的）光通量与正向电流之比，即

GB/T 156511995

江：如史不微引起歧义时，尤其是在1FV845-01-55条中：术谱\光源的发光效率*.=@/或IEV845-01-56条件中：术语\射体的发光效密”=@/虫.简称为“发光功效\或\功效\也是可以。4.2.2.4发光强度功效（n.）I.uminausintensityt[ficacy（发光二极管的）发光强度I。与正向电流IF之比，即： =I.I

4-2.2.5微分辐射功率效率（nea）Diflerential radiantpowerefficanry，微分辐射功效（na）diflerenLialratdiant cfficacy（红外发射二极管或激光二极管的）小信号调制时的辐射功率效率，即：n=d@/di

注：《）如果不致引起歧义时，可简称为微分辐射功效+圳符号\表示。“微分辐射功效\与\小信调制功效\同义。4.2.2.6微分辐射强度功效（n%.)Differentialradiantintensitycfficacy（红外发射二极管或激光二极管的）

小信孕调制时的辐射强度功效，邸：Tue = dI./dIt

4.2.2.7微分光通董功效（na)DiffererLial luminouxfluxelricacy，微分发光功效(nadilerential

lutninouseficacy（发光二极管的）小信号调制时的光通量功效，即；dde/dl

注：1，如果不致引起歧义时，可简称为微分发光功效，用表示。挖与小信号调制功效同义。

4.2.2.8微分发光强度功效（7m）Differentialluminusintlensitycfficacy（发光一板管的）小信号调制时的发光强度功效，即：nvia -- dI./dip

4.2.2.9大信号辐射动率功效（sr）Large-ignalradiantpowcrcficry，大信号辐射助效（）

large-signal radianteffi:acy（红外发射二极管或激光二极管的）大信号调制时的辐射功率功效，即：TL—Ad/AI

注：果不致引起歧义时，可简称为人停号辐射功效，用符号死表示。4.2.2.10大信号辐射强度功效（ns）Large-sigmal radiant intensity efficacy（红外发射二极管或激光二管的）

人信号调制时的辐射强度均效：Trn. AI./ATy

GB/T15651-1995

4.2.2.11大信号发光通量功效（n,)Large-kigna luminous fuxefficacy，大信号发光功效（t.）large-signal lumincusefficncy（发光极管的）大信号调制时的发光通量功效：W.=0.

注，如果不致引起歧义时，简称为人信号发光功效，用衍号功表示。4.2.2.12人信号发光强度功效（nvn..arge-sigil luminuus intensity efficacy（发光二极管的）大信号调制时的发光强度功效：nvu = AI./Ir

4.2.3截止频率

4.2.3.1小信号(调制)截止题率（fu+f：Small-signal cut-off frequency（发光被管的）在忙定的正向电流调制深度下，随若频率的增高，解调后的交流光辐射功率下降为其低频的1/2时的频率。

4.2.3.2大信号（谢制）截止频率（/et.,)largc-signal cut-off frequcncy（发光一极管的）正在考虑中。

4.2.4阅值电流（Ir))Threshold current（徽光二极管的）在撤光二极管辐射功率@，对正向电流I的二阶导数曲线上，第一个极大值处所对应的Ir（见图5)。

图5激光二极等的阅值电流

4.2.5空辐射图及相关特性（光发射器件的）4.2.5.1 辐射图Radiation diagram表示辐射(或发光)强度分布特征的：-种图。1.(或 1.) =f(0)(见图 6(α) 和 6(b))汁：(1)除非另有规定,辐射(或发光)强度的分布应在规定的平面内,这个平面包括机碳轴乙。②如果播射图是统7郸旋整对实的，辐射图仅规定一个平面：)如果蝠射图不尽绕2.辅赖转对称的,应划定各种角度。在详细范中画辐射图时,应规定,和≥的方向。4.2.5.2强度角(0i)Half-intensity angle在辐射图中，辐射（或发光）强度等于或天最大值的一半所对成的夹角（见图6（h））GB/T 15651—1995

4.2.5.3角偏差（△g)Misaligangle在辐射图中，最大辐射(或发光)强度方向(光轴)和机械轴7之间的夹角（见图6(b))光箱

报披2

图6辐射图及相关特性

4.2.6光谱特性（发光二极管和红外发射二极管的）（见图7）4.2.6.1峰值发射波长（A）Peak-emissionwavelength辐射功率最大值所对应的波长。4.2.6.2光谱辑射带宽（Aa)Speciral radiation bandwidth光谱辑射功率等于或大于最大值的一半时的波长间隔。4.2.6.3（相关)寄生辐射功率（@)Parasitic radiant power或光通量(@r)luminousflux在小于和大十峰值发射波长的两个规定波长范围内，不希望的光谱辐射功率值，这个值用百分数来表示。

往，规定指的是规定波长范啡内的圾人值，.

CeiParit l

图7发光二极管和红外发光二被管的光谱特性4.2.7光谱特性（激光二极管及激光二极管组件的)（见图8）4.2.7.1峰值发射波长（1)Pcak-eminsion wavelength最大光谱辐射功率模的峰值所对应的波长。CB/T 15651—1995

4.2.7.2光谱辐射带宽（A)Spectral radiation bandwidth肯宽色括辐射功率等丁或人十给定峰值发射波长功率白分数的所有波长。注：除非另有规定，述规定的口分数为5n%。此是义考虑了在光谱辑射带宽范用内出现的低于所规定百分的峰值。辆功学

图8激光二极管及激光：极管组件的光谱特性4.2.7.3光谱线宽（AaLJSpectral linewidth光谱辐射功率其最人值一半的谱线两点问的波长间隔。4.2.7.4中心波长（a)Central wavelength模波长的加权平与值，用下式计算：式巾：A——第条谱线的波长，对1来说=0；a,

一第：条谱线的幅度。

4.2.7.5方均根(RMS)带宽

(AaRMSbandwidih

RMS带宽按下式定义：

a:(a - )

第：条谱线波长，对入来说，一0；式中α,

第；条谱线幅度；

——心波长，

4.2.7.6 纵模数(nm)Number of longitudinal modes在光谱带宽范圈内的纵模个数·包括带宽边界模4.2.7.7镇距（S.)modespacing

相邻两纵模间的波长差。

4.2.7.8边模排制比（SMS)Side-modesuppressionratio蜂值辐射功率重，与最大次模辐射功率史之比(见图9)注：过模抑制比通带表示为：