[發明專利]具有補償光譜響應的光電二極管

有效

• 申請號: 201410516703.X
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN104515598B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: A.方特;H.紹尼希
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 蔣駿,徐紅燕

技術領域

本公開一般涉及光電二極管。

背景技術

光電二極管可提供用于光子到電流轉換的光譜響應，其不匹配用于光電二極管的應用的期望的響應。例如，互補金屬氧化物半導體（CMOS）光電二極管產生不匹配人眼的響應（被稱為適應光的響應）的光譜響應。在該示例中，CMOS光電二極管的光譜響應和適應光的響應的最大失配出現在近紅外（NIR）光譜處，其中，與人眼比較，CMOS光電二極管具有相對高的敏感度。

不同的技術已經用于調諧光電二極管以產生期望的光譜響應。作為一個示例，經調諧的光學濾波器可被設置于光源和光電二極管之間。作為另一示例，法布里-珀羅（Fabry–Pérot）干涉儀或標準器可用于調諧光電二極管以產生期望的光譜響應。作為進一步的示例，傳感器可包括在堆疊配置中的多個光電二極管，在堆疊中的每一個光電二極管提供不同的光譜響應。來自堆疊中的每一個光電二極管的電流可被比較以確定在整個光譜上的光源的強度，以便促進堆疊光電二極管的電響應的補償，從而產生期望的光譜響應。

發明內容

一般，本公開涉及光學檢測技術，且更具體地但沒有限制地涉及促進期望的光譜響應的光學檢測技術。

在一個示例中，光學檢測器包括配置成根據入射光的第一光譜響應函數生成第一光電流的第一組一個或多個光電二極管、配置成根據入射光的第二光譜響應函數生成第二光電流的第二組一個或多個光電二極管以及配置成根據入射光的第三光譜響應函數生成第三光電流的第三組一個或多個光電二極管。光學檢測器還包括配置成基于第一光電流、第二光電流和第三光電流中的每一個光電流根據第四光譜響應函數輸出入射光的強度的指示的模塊。第四光譜響應函數不同于第一光譜響應函數、第二光譜響應函數和第三光譜響應函數。

在另一示例中，方法包括從配置成根據第一光譜響應函數響應于入射光而生成第一光電流的一個或多個光電二極管接收第一光電流的指示，從配置成根據第二光譜響應函數響應于入射光而生成第二光電流的一個或多個光電二極管接收第二光電流的指示，以及從配置成根據第三光譜響應函數響應于入射光而生成第三光電流的一個或多個光電二極管接收第三光電流的指示。該方法還包括根據第四光譜響應函數輸出入射光的強度的指示。入射光的強度的指示基于第一光電流、第二光電流和第三光電流中的每一個。第四光譜響應函數不同于第一光譜響應函數、第二光譜響應函數和第三光譜響應函數。

在另一示例中，系統包括配置成根據入射光的第一光譜響應函數生成第一光電流的第一組一個或多個光電二極管、配置成根據入射光的第二光譜響應函數生成第二光電流的第二組一個或多個光電二極管以及配置成根據入射光的第三光譜響應函數生成第三光電流的第三組一個或多個光電二極管。系統還包括用于基于第一光電流、第二光電流和第三光電流中的每一個根據第四光譜響應函數輸出入射光的強度的指示的裝置。第四光譜響應函數不同于第一光譜響應函數、第二光譜響應函數和第三光譜響應函數。

在附圖和下面的描述中闡述了本公開的一個或多個示例和技術的細節。本公開的其它特征、目的和優點根據描述和附圖中以及根據權利要求可以是顯著的。

附圖說明

圖1是包括屏蔽和無屏蔽光電二極管的光電檢測器的示意圖。

圖2是圖示屏蔽和無屏蔽光電二極管的示例光譜響應對適應光的響應的曲線圖。

圖3A-3D圖示在不同的電配置中的光電二極管。

圖4是圖示在圖3A-3D中所示的光電二極管配置的示例光譜響應的曲線圖。

圖5A-5B圖示在鹵素和LED入射光下的兩個光電二極管配置的相對光電流。

圖6-7圖示兩個光電二極管配置的示例性陣列，在每一個配置中包括屏蔽和無屏蔽光電二極管。

圖8是配置成輸出補償光譜響應的光學檢測系統的示意方框圖。

具體實施方式

本公開包括促進提供期望光譜響應（諸如適應光的響應）的光學檢測器的光電二極管配置的各種示例。在一些示例中，光學檢測器可包括多個光電二極管配置，每一個光電二極管配置具有其自己的光譜響應函數。如在本文中進一步公開的，光電二極管配置的不同光譜響應函數促進光學檢測器的期望光譜響應的計算，該期望光譜響應不同于光學檢測器的光電二極管配置中的任何一個光電二極管配置的光譜響應。

在一些示例中，一個或多個光電二極管配置可包括屏蔽直接入射光。在其它示例中，所有光電二極管配置都可以是無屏蔽的，但在其它方面配置成產生對入射光的不同光譜響應。