[發明專利]紫外光敏器件、制備方法及應用其檢測紫外光的方法

有效

• 申請號: 201510377614.6
• 申請日: 2015-07-01
• 公開（公告）號: CN105097981B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 趙豪;劉同軍;劉紅閣;王雪;丁超
• 申請（專利權）人: 納智源科技（唐山）有限責任公司
• 主分類號: H01L31/101
• 分類號: H01L31/101
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙)11276
• 代理人: 宋菲,劉云貴

技術領域

本發明涉及紫外光敏傳感器領域，更具體地說，涉及一種紫外光敏器件、制備方法及應用其檢測紫外光的方法。

背景技術

日盲型紫外光器件是指只對紫外光具有響應，對可見光及紅外光沒有響應的器件，其中，現有的日盲型紫外光敏器件有氮化鎵類紫外光敏器件和冷陰極管類紫外光敏器件。氮化鎵類紫外光敏器件主要以氮化鎵為光敏材料，這類器件以成本高昂的氮化鎵作為襯底，同時由于現有工藝技術的問題，氮化鎵很難形成大面積的光敏材料，從而限制了該類紫外光敏器件的受光面積。而冷陰極管類紫外光敏器件對于工作電壓有很大的限制，它需要在高電壓(220V以上)下才能進行工作。

氧化鋅材料具有3.37eV的禁帶寬度，材料電阻只對180nm～365nm波長的紫外光具有響應，對可見光及紅外光沒有響應，具有很好的日盲性。由氧化鋅材料制作的紫外光敏傳感器能夠很好地避免紫外光波段以外的其他波段光線的干擾，從而有效避免誤報警的出現。

以氧化鋅粉體成型制備的純氧化鋅材質的紫外光敏器件，能很好地避免可見光的干擾，并且具有穩定的光電流，可以用于紫外光強檢測器，但是其響應速度慢，當用于紫外光敏開關領域時具有較大的延遲性和局限性。而制作在半導體材料襯底上的氧化鋅具有較好的光響應，但是因為有些半導體材料襯底對可見光也會產生響應，從而很容易出現誤報警或者報警延誤的情況。

雖然通過使用濾光片可以避免半導體材料襯底對可見光響應的干擾，但是使用濾光片的同時也極大地增加了器件的成本；而將氧化鋅通過濺射等工藝制作在絕緣材料襯底上，其響應速度極慢，也無法滿足應用于紫外光敏開關領域的要求。

發明內容

本發明的發明目的是針對現有技術的缺陷，提供了一種紫外光敏器件、制備方法及應用其檢測紫外光的方法，用于解決現有技術中的紫外光敏器件成本高昂及響應速度低的問題。

本發明的一個方面提供一種紫外光敏器件，包括：第一光敏模塊、第二光敏模塊、絕緣連接部件和電路處理模塊；其中，

第一光敏模塊用于探測待測光，并在其電信號輸出端輸出第一電信號；

第二光敏模塊用于探測待測光，并在其電信號輸出端輸出第二電信號；

第一光敏模塊和第二光敏模塊通過絕緣連接部件進行連接；

電路處理模塊分別與第一光敏模塊的電信號輸出端和第二光敏模塊的電信號輸出端連接，用于接收并處理第一電信號和第二電信號，得到待測光中的紫外光的強度。

本發明的另一個方面提供一種上述的紫外光敏器件的制備方法，包括：

制備第一光敏模塊；

制備第二光敏模塊；

通過絕緣連接部件組裝第一光敏模塊和第二光敏模塊。

本發明的又一個方面提供一種應用上述紫外光敏器件檢測紫外光的方法，該方法包括：

在不同強度的可見光照射下，接收第一光敏模塊輸出的第一參考電信號和第二光敏模塊輸出的第二參考電信號，將第一參考電信號和第二參考電信號進行分壓調整，使第一參考電信號與第二參考電信號的分壓差值為定值；

且在不同強度的紫外光照射下，接收第一光敏模塊輸出的第三參考電信號和第二光敏模塊輸出的第四參考電信號，使第三參考電信號與第四參考電信號的分壓差值不為零；

存儲由第一參考電信號和第二參考電信號的分壓差值所形成的第一預設曲線；

存儲由第三參考電信號和第四參考電信號的分壓差值所形成的第二預設曲線；

在待測光照射下，接收第一光敏模塊輸出的第一電信號和第二光敏模塊輸出的第二電信號；

根據第一電信號和第二電信號的分壓差值，得到待測光中的紫外光的強度。

根據本發明提供的技術方案，將第一光敏模塊和第二光敏模塊同時暴露在同一待測光下來獲得第一電信號和第二電信號，并通過電路處理模塊處理第一電信號和第二電信號來消除第一光敏模塊中襯底的光響應干擾，從而無需使用濾光片就可消除襯底在紫外光敏器件中的光響應干擾，具有制作工藝簡單、成本低廉的優勢，并同時保持了高響應速度和高光暗電流比。

附圖說明

圖1為本發明提供的紫外光敏器件實施例一的結構示意圖；

圖2為本發明提供的紫外光敏器件實施例一的功能結構框圖；

圖3為本發明提供的紫外光敏器件實施例二的結構示意圖；

圖4為本發明提供的紫外光敏器件實施例三的結構示意圖；

圖5為本發明提供的紫外光敏器件實施例四的結構示意圖；