フォトダイオードのスパイスモデル

1. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
デバイスモデル
フォト・
フォト・ダイオード
株式会社ビー・テクノロジー
Copyright (C) 2004 Bee Technologies Inc.

2. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
ご依頼の方法について
お客様に準備して頂くものは以下の 2 点です。
① データシートまたは、仕様書
半導体メーカーが公開しているデータシート、あるいはカスタム品の場合は、電気的特性が
記述されている仕様書です。
必要な情報として以下のものがあります。
□ Dark Current のグラフ(VR vs IR)
□ Radiant Energy(Ee) vs. Photocurrent(Ip)のグラフ
□ VR 値(容量測定時に必要です)
② フォト・ダイオードのサンプルを 3 個
対象となるフォト・ダイオードを 3 個準備して下さい。計測をする際に予備として準備して頂
きます。また、3 個準備出来ない場合はご相談下さい。
お客様より準備して頂いた後にデバイスモデリングを実施致します。
当社からお客様にご提供する納品物は以下の通りです。
① デバイスモデル(スパイスモデル)
② デバイスモデリング・レポート
以下の 4 つの特性を評価検証し、ご報告致します。
Dark Current Characteristic
Radiant Energy vs. Photocurrent
Forward Current Characteristic
Junction Capacitance Characteristic
③ 回路図シンボル
次ページ以降にデバイスモデリング・レポートのサンプルを掲載致します。
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3. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Device Modeling Report
COMPONENTS: Photodiode
PART NUMBER: SFH 205 FA
MANUFACTURER: SIEMENS
Bee Technologies Inc.
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4. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Dark Current Characteristic
Circuit simulation result
Evaluation circuit
R1
0.01m
V1
SFH_205_FA
0Vdc
V2 U2
0Vdc
0
0
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5. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Circuit simulation result
Comparison graph
Simulation Result
VR(V) IR(nA) Error (%)
Measurement Simulation
1 11.24 11.19 0.44484
1.94 11.42 11.404 0.140105
3.98 11.76 11.756 0.034014
6.06 11.96 12.002 0.351171
8.02 12.14 12.186 0.378913
10.08 12.32 12.329 0.073052
12 12.44 12.449 0.072347
14.08 12.56 12.555 0.039809
16 12.72 12.65 0.550314
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6. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Dark Current Characteristic Reference
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7. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Copyright (C) 2004 Bee Technologies Inc.

8. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Radiant Energy (Ee) vs. Photocurrent (IP)
Circuit simulation result
Evaluation circuit
50
R1
V1
5Vdc U2
V2
SFH_205_FA
0Vdc
0
0
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9. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Circuit simulation result
Comparison graph
Simulation Result
Ee(uW/cm2) IP(uF)
Measurement Simulation Error (%)
10 0.63 0.641897 1.888413
100 6.3 6.3119 0.188889
1000 63 63.012 0.019048
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10. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Forward Current Characteristic
Circuit simulation result
Evaluation circuit
0.01m
R1
V1
SFH_205_FA
0Vdc
V2 U2
0Vdc
0
0
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11. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Circuit simulation result
Comparison graph
Simulation Result
IF(mA) VF(V) Error (%)
Measurement Simulation
0.1 0.37 0.380127 2.737027
0.2 0.412 0.411888 0.027184
0.5 0.458 0.458826 0.180349
1 0.496 0.501192 1.046774
2 0.542 0.551321 1.719742
5 0.622 0.62669 0.754019
10 0.69 0.688464 0.222609
20 0.764 0.75566 1.091623
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12. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Forward Current Characteristic Reference
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13. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Junction Capacitance Characteristic
Circuit simulation result
Evaluation circuit
V1
0Vdc
V1 = 0
V2 U1
V2 = 30V
TD = 0
TR = 10n V3 SFH_205_FA
TF = 10n 0Vdc
PW = 1u
PER = 10u
0
0
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14. Doc no WJPDSS001 09 Jul 2004
Circuit simulation result
Comparison graph
Simulation Result
VR(V) Cj(pF) Error (%)
Measurement Simulation
0.1 55.5 55.465 0.063063
0.2 50 49.452 1.096
0.5 39.7 39.363 0.848866
1 31.45 31.456 0.019078
2 24.18 24.294 0.471464
5 16.6 16.643 0.259036
10 12.32 12.323 0.024351
20 9 9.0776 0.862222
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