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XXXIII VCSEL TEST LIGHTING 23 - GIUGNO-LUGLIO 2020 precise, o addirittura misurazioni errate della lunghez- za d’onda. Inoltre, l’applicazione di livelli di corrente relativamente elevati sui dispositivi per un tempo pro- lungato può causare dei danni, potenzialmente anche i puntali delle sonde di probing, quando i VCSEL vengo- no testati direttamente sul wafer. Inoltre, gli ingegneri R&D, nel testare i VCSEL, affron- tano problematiche relative alla sincronizzazione di più strumenti, all’adattamento degli impulsi alle condizioni di impedenza, al raggiungimento del throughput neces- sario in produzione, oltre a costi complessivi di affidabi- lità sostenuti. Questo test richiede spesso più strumenti, come una sorgente separata di corrente pulsata per l’ou- tput, una sorgente di tensione, un multimetro digitale e un sistema di commutazione quando si debbano veri- ficare array di VCSEL in sequenza. Si pone quindi una domanda: in che modo il tecnico che effettua i test può garantire un timing corretto durante la sincronizzazione per prevenire misurazioni errate e potenziali danni al dispositivo? Cablaggio e induttanza Cablaggio e induttanza possono anche essere un pro- blema importante quando si emettono impulsi di cor- rente. L’induttanza parassita può avere un effetto limi- tante e addirittura potenzialmente dannoso, differendo da dispositivo a dispositivo, anche quando si testano diodi laser su un wafer. Poiché l’induttanza si oppone ai cambiamenti istantanei di corrente, esiste la possibili- tà che la sorgente di corrente aumenti la tensione di uscita, causando overshoot e ringing quando gli impulsi si stabilizzano. E, mentre questo potrebbe non essere un problema in generale, può invece risultare critico quando si tratta di VCSEL per de- terminate applicazioni. Alcune soluzioni richiedono anche una messa a punto per compensare questi comportamenti, e ciò può richiedere molto tempo. Tutte queste complessità, se non adeguatamente trattate, possono produrre risultati dei test imprecisi, errati, o anche al danneggiamento delle apparecchiature di misura, con un impatto addirittura sul dispositivo VCSEL sotto test. Innovazione attraverso nuove tecnologie di misura È evidente che le sfide sopra menzionate non possono essere superate senza lo sviluppo di nuove tecnologie in- novative nell’ambito del test&measurement. I tecnici e i progettisti che si occupano di testing devono essere in grado di garantire l’integrità di ciascun VCSEL durante l’esecuzione del test stesso e, al fine di preservare sia l’in- tegrità dei risultati sia le attrezzature di test impiegate, devono accertarsi che l’ampiezza degli impulsi sia suf- ficientemente breve per evitare l’auto-surriscaldamento del dispositivo. È inoltre necessario considerare la sincronizzazione del- lo strumento e il tuning degli impulsi. Una macchina ideale eliminerebbe la necessità di un tuning manuale a seconda delle diverse situazioni di carico, riducendo la quantità di attrezzature necessarie per i test e riducendo anche il potenziale impatto negativo di più macchine. Le sfide e le insidie evidenziate nell’esaminare una tec- nologia così critica come il LiDAR impongono l’intro- duzione di nuove e innovative apparecchiature per i test. Testare i VCSEL non è solo cruciale per il progresso della tecnologia utilizzata in LIDAR, ma è essenziale per i LED di illuminazione e display, caratterizzazione dei dispositivi a semiconduttori, protezione dalle sovraten- sioni e altro. Inoltre, la tecnologia sviluppata con l’in- tenzione di affrontare le sfide insite nei test dei VCSEL non solo guiderà l’innovazione in casi d’uso già noti, ma sarà anche applicata in modi oggi ancora sconosciuti, ma che saranno entusiasmanti, dagli ingegneri della ri- cerca e sviluppo che se ne serviranno. Fig. 1 – Il mod. Keithley 2601B-Pulse Sourcemeter di Tektronix integra una tecnologia di ottimizzazione degli impulsi di corrente per la caratterizzazione di LED e diodi laser Fig. 2 – ll nuovo 2601B-PULSE System SourceMeter di Tektronix