发明名称 单元件光侦测器
摘要 本发明之单一元件光侦测器,具有一光吸收材料层,位于该光吸收材料层内之位垒材料,以及连结该光吸收层之二电极。该位垒材料之加入位置及化学组成比例,可依光侦测之目的而予调整,以在不同偏压条件下,使光侦测器可分别产生分离明显之光电流,而达到区分之效果。
申请公布号 TWI255348 申请公布日期 2006.05.21
申请号 TW093139427 申请日期 2004.12.17
申请人 甯翔科技股份有限公司 发明人 徐永珍;江雨龙
分类号 G02B27/00 主分类号 G02B27/00
代理机构 代理人 徐宏昇 台北市中正区忠孝东路1段83号20楼之2
主权项 1.一种单元件光侦测器,包括:一光吸收材料层,位 于该光吸收材料层内之位垒材料区,以及连结该光 吸收层之二电极。 2.如申请专利范围第1项所示之单元件光侦测器,其 中该位垒材料系位于该光吸收材料层距离入射面 一定长度之位置,以在对该光侦测器施加不同偏压 时,该光侦测器可响应入射光中不同波长成分,产 生不同光电流。 3.如申请专利范围第1项所示之单元件光侦测器,其 中该位垒材料之组成系经调整,以在对该光侦测器 施加不同偏压时,该光侦测器可响应入射光中不同 波长成分,产生不同光电流。 4.如申请专利范围第1项所示之单元件光侦测器,其 中该置垒材料之组成及其与该光吸收材料层入射 面之距离均经调整,以在对该光侦测器施加不同偏 压时,该光侦测器可响应入射光中不同波长成分, 产生不同光电流。 5.如申请专利范围第1、2、3或4项所示之单元件光 侦测器,其中该光吸收层包括至少一种选自第IV族 元素、第III-V族元素、第II-V族元素或其化合物之 材料。 6.如申请专利范围第5项所示之单元件光侦测器,其 中该光吸收层包括至少一种选自矽、矽-碳、矽- 锗或其组成物之材料。 7.如申请专利范围第5项所示之单元件光侦测器,其 中该光吸收层包括至少一种选自砷化镓或磷化铟 或其组成物之材料。 8.如申请专利范围第5项所示之单元件光侦测器,其 中该光吸收层包括至少一种选自碲化镉、汞碲化 镉或硒化锌或其组成物之材料。 9.如申请专利范围第1、2、3或4项所示之单元件光 侦测器,其中该光吸收层内设置至少二位垒材料区 。 10.如申请专利范围第1、2、3或4项所示之单元件光 侦测器,另含一设于该光吸收材料层外之保护层。 11.如申请专利范围第1、2、3或4项所示之单元件光 侦测器,另含一设于该光吸收材料层外之抗反射层 。 12.如申请专利范围第10项所示之单元件光侦测器, 其中该保护层包括矽之氧化物或氮化物材料。 13.如申请专利范围第10项所示之单元件光侦测器, 其中该保护层包括玻璃材料。 14.如申请专利范围第1、2、3或4项所示之单元件光 侦测器,其中之二电极系连结于光吸收半导体层之 两侧端。 15.如申请专利范围第14项所示之单元件光侦测器, 其中一电极为透明电极,且位于该光吸收层之入射 端面。 16.如申请专利范围第15项所示之单元件光侦测器, 其中该电极以ITO(Indium Tin Oxide)或TO(Tin Oxide)材料制 成。 17.一种光侦测电路,包括: 一光侦测器,用以侦测入射光并响应该入射光之特 定波长范围成分,产生光电流; 一可变电压源,用以提供一可变偏压至该光侦测器 ; 一比较器,其输入为一参考电压(Vref)及该光侦测器 之输出电流; 一电流电压转换器,以将该光侦测器之输出电流转 换成电压;及 信号处理单元,用以控制该可变电压源输出之偏压 及管理该光侦测器之输出; 其中,该光侦测器为单元件光侦测器,并包括:一光 吸收材料层,位于该光吸收材料层内之位垒材料区 ,以及连结该光吸收层之二电极。 18.如申请专利范围第17项所示之光侦测电路,其中 该信号处理单元之输出为代表三种波段光波之输 出。 19.如申请专利范围第18项所示之光侦测电路,其中 该信号处理单元之输出为代表三原色光波之输出 。 20.如申请专利范围第17项所示之光侦测电路,其中 该位垒材料系位于该光吸收材料层距离入射面一 定长度之位置,以在对该光侦测器施加不同偏压时 ,该光侦测器可响应入射光中不同波长成分,产生 不同光电流。 21.如申请专利范围第17项所示之光侦测电路,其中 该位垒材料之组成经调整,以在对该光侦测器施加 不同偏压时,该光侦测器可响应入射光中不同波长 成分,产生不同光电流。 22.如申请专利范围第17项所示之光侦测电路,其中 该位垒材料之组成及其与该光吸收材料层入射面 之距离均经调整,以在对该光侦测器施加不同偏压 时,该光侦测器可响应入射光中不同波长成分,产 生不同光电流。 23.如申请专利范围第17至22项中任一项所示之光侦 测电路,其中该光吸收层包括至少一种选自第IV族 元素、第III-V族元素、第II-V族元素或其化合物之 材料。 24.如申请专利范围第23项所示之光侦测电路,其中 该光吸收层包括至少一种选自矽、矽-碳、矽-锗 或其组成物之材料。 25.如申请专利范围第23项所示之光侦测电路,其中 该光吸收层包括至少一种选自砷化镓或磷化铟或 其组成物之材料。 26.如申请专利范围第23项所示之光侦测电路,其中 该光吸收层包括至少一种选自碲化镉、汞碲化镉 或硒化锌或其组成物之材料。 27.如申请专利范围第17至22项中任一项所示之光侦 测电路,其中该光吸收层内设置至少二位垒材料区 。 28.如申请专利范围第17至22项中任一项所示之光侦 测电路,另含一设于该光吸收材料层外之保护层。 29.如申请专利范围第17至22项中任一项所示之光侦 测电路,另含一设于该光吸收材料层外之抗反射层 。 30.如申请专利范围第28项所示之光侦测电路,其中 该保护层包括矽之氧化物或氮化物材料。 31.如申请专利范围第28项所示之光侦测电路,其中 该保护层包括玻璃材料。 32.如申请专利范围第17至22项中任一项所示之光侦 测电路,其中之二电极系连结于光吸收半导体层之 两侧端。 33.如申请专利范围第32项所示之光侦测电路,其中 一电极为透明电极,且位于该光吸收层之入射端面 。 34.如申请专利范围第32项所示之光侦测电路,其中 该电极以ITO(Indium Tin Oxide)或TO(Tin Oxide)材料制成。 图式简单说明: 第1图表示一种可侦测二色光之单元件光侦测器结 构示意图。 第2图为第1图之光侦测器受一较小偏压时之状况 示意图。 第3图表示光电流讯号分离示意图。 第4图显示本发明侦测三色光所用之双位垒侦测器 之结构图。 第5图显示一种适用在本发明单元件光侦测器之光 侦测电路电路图。 第6图显示另一使用本发明单元件光侦测器之光侦 测电路电路图。
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