[發(fā)明專利]一種提高光電傳感器及感光材料弱光檢測(cè)能力的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610122614.6
• 申請(qǐng)日: 2016-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105590941B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖麗君;馬熠程;胡曉宏;茅克;柳崧軼;劉福媚;紀(jì)紅;王姍姍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北華大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L27/146
• 分類號(hào): H01L27/146
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及光電信號(hào)檢測(cè)；光電圖像成像；銀鹽感光材料成像；非銀感光材料成像技術(shù)領(lǐng)域。當(dāng)使用光電或光化學(xué)傳感器對(duì)微弱光信號(hào)或高動(dòng)態(tài)范圍光信號(hào)的弱光部分進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)設(shè)備受到光傳感器或圖像傳感器及感光材料本身弱光檢測(cè)和記錄性能的局限而造成的不利影響十分明顯。本發(fā)明提出一種提高光電傳感器或感光材料弱光檢測(cè)能力的方法。通過(guò)實(shí)施一束或多束照射于光電傳感器或感光材料的補(bǔ)充光，通過(guò)適當(dāng)增加作用于傳感器的光子數(shù)量，使其輸入和輸出均適度提高。令補(bǔ)充光的光強(qiáng)或者超出傳感器最低照度進(jìn)入其可測(cè)量范圍，或者處于其光照特性曲線線性區(qū)域的合適位置，從而提高其弱光檢測(cè)能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電信號(hào)檢測(cè)；光電圖像成像；銀鹽感光材料成像；非銀感光材料成像技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光學(xué)傳感器，常見(jiàn)的包括利用內(nèi)光電效應(yīng)（光電導(dǎo)、光生伏特、光電磁、光子牽引）的傳感器，例如：光電二極管、光敏電阻和CCD、CMOS、CIS、紅外成像器件等光電圖像傳感器；外光電效應(yīng)的光電倍增管；包括銀鹽感光材料和非銀感光材料在內(nèi)的各種光化學(xué)檢測(cè)記錄介質(zhì)。

對(duì)微弱光信號(hào)的檢測(cè)和弱光環(huán)境的攝影攝像，在各領(lǐng)域均有很多的需求。為此發(fā)展了很多新型檢測(cè)器件，例如：雪崩光電二極管；低照度CMOS圖像傳感器；電子轟擊EBCCD；電子倍增EMCCD；以及InSb、PtSi等紅外焦平面陣列。

雖然光學(xué)傳感器的技術(shù)不斷進(jìn)步，但是在入射光信號(hào)及鏡頭等光采集裝置確定時(shí)，特定器件均存在不同的動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度（也稱最低照度）和不同的非線性。

光電二極管（包括PIN與雪崩管）的線性最好，其它依次為光電池、光電三極管，光敏電阻的線性最差。動(dòng)態(tài)范圍分為線性動(dòng)態(tài)范圍與非線性動(dòng)態(tài)范圍。在線性動(dòng)態(tài)范圍方面，反向偏置狀態(tài)的光電二極管動(dòng)態(tài)范圍最好，光電池、光電三極管、復(fù)合光電三極管較好，光敏電阻最差。光敏電阻的非線性動(dòng)態(tài)范圍比其它光電器件寬。光敏電阻的靈敏度最高，其它依次為雪崩光電二極管，復(fù)合光電三極管、光電三極管，光電二極管的靈敏度最低。光電二極管的暗電流與噪聲最低。

典型的CCD （即TTL工藝CCD）和CMOS（即CMOS工藝CCD）圖像傳感器用具有光生伏特效應(yīng)的反向偏置狀態(tài)的光電二極管作為像敏單元，一般具有很好的動(dòng)態(tài)范圍和線性度，靈敏度較低。CCD的電流靈敏度與入射輻射波長(zhǎng)的關(guān)系（光譜響應(yīng)曲線）是很復(fù)雜的，對(duì)不同顏色的光線都有不同的敏感曲線。

銀鹽感光材料的線性度與靈敏度差異很大。負(fù)片的特性曲線比較傾斜，趾部、直線部和肩部特征明顯，其感光度較高，較小的曝光量就可以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)密度。正片的特性曲線比較陡直，趾部較短，肩部不明顯，感光度低，需要較多的曝光量才能獲得適當(dāng)?shù)挠跋衩芏取２噬蜇?fù)片的三個(gè)彩色感光層對(duì)不同顏色的光線也有不同的敏感曲線。重氮等非銀鹽感光材料分辨力高，具有各自的敏感光譜及非線性。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題