CN100502056C - 辐射探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于以预定的光谱灵敏度分布(14)探测辐射的辐射探测器，该灵敏度分布(14)在预定的波长λ0处具有灵敏度最大值，其中，辐射探测器优选地含有一种III-V半导体材料并且特别优选地包括至少一个半导体芯片(1)和至少一个被布置在该半导体芯片的后面的光学滤波器，其中，该半导体芯片含有至少一种III-V半导体材料，并且光学滤波器吸收波长大于灵敏度最大值的波长λ0的辐射。
Description
本发明涉及一种按权利要求1或权利要求3的前序部分所述的辐射探测器。
为了以预定的光谱灵敏度分布来探测辐射，常常采用辐射探测器，这些辐射探测器具有诸如干涉滤波器或者单色仪的专门匹配的滤波器装置，该灵敏度分布在预定的波长λ0处具有最大值。这样的探测器的特征在于与预定的光谱灵敏度分布的很好的匹配，但是在其操作和制造方面大多是比较费事和昂贵的。此外，这些辐射探测器还常常具有高的位置需求，以致这些探测器不能或仅有限地用于小空间的用途。
如果预定的光谱灵敏度分布是人眼的灵敏度分布，则常常将硅光电二极管用于以该灵敏度来探测入射的辐射。
此外，光电二极管的灵敏度还与入射的辐射的波长有关。对于大于极限波长的波长，灵敏度至少接近零，因为，对于该波长范围中的入射的辐射，二极管的功能材料(例如Si)的能隙大于入射的辐射的能量，并且因此该入射的辐射的能量不足于产生电子空穴对。另一方面，在越来越小的波长的范围中，灵敏度下降，因为随着波长的下降，例如由于表面复合，所产生的电子空穴对越来越不再有助于光电流。在中间范围中，二极管的灵敏度具有最大值，该最大值在硅光电二极管中位于约800nm处。
将这样的硅光电二极管用作具有亮适应的人眼的光谱灵敏度分布的探测器要求附加的工作量，因为灵敏度最大值的波长强烈地相互偏离，并且因此比较难于相互匹配这两个光谱灵敏度分布，该人眼在约555nm处具有灵敏度的最大值。通过多个复杂的滤波器，可以改善探测器灵敏度与人眼的灵敏度分布的匹配。最后从中得出了人眼的灵敏度。
因而，本发明的任务是说明一种开头所述类型的辐射探测器，该辐射探测器可以尽可能简单而廉价地来制造，以及具有与预定的光谱灵敏度分布、尤其是人眼的灵敏度分布的良好的匹配。
为了良好的匹配，探测器灵敏度在很大程度上对应于预定的灵敏度能被足够地看作为在本发明的范围内。灵敏度的完全一致不是绝对必要的。更确切地说，应该以尽可能小的工作量来实现与预定的灵敏度的尽可能好的匹配。
通过一种具有权利要求1或权利要求3所述的特征的辐射探测器来解决该任务。本发明的有利的扩展方案是从属权利要求的主题。
根据本发明，用于根据预定的光谱灵敏度分布来探测辐射的辐射探测器包括至少一个含有III-V半导体材料的半导体芯片，该灵敏度分布在预定的波长λ0处具有灵敏度最大值。
本发明中的半导体芯片优选的是LED芯片，该LED芯片被设置为辐射发射器，用于常规LED中的用途。这使得廉价地实现辐射探测器成为可能，因为可以将对于功能被设置为辐射发射器的LED芯片用作辐射探测器的半导体芯片，并且可以避免用于制造针对辐射探测器所协调的半导体芯片的工作量。
III-V半导体材料优选地包括半导体芯片、尤其是LED芯片的功能材料，和/或如此来选择III-V半导体材料，以致半导体芯片的灵敏度在预定的光谱灵敏度分布的范围中不同于零。在此，通过光电流的强度来确定芯片的灵敏度，该光电流由入射到半导体芯片上的辐射通过在功能材料中生成电子空穴对来形成。光电流的电流强度与入射的辐射功率和入射的辐射的波长有关，并且典型地位于nA的数量级上。为了较好的信号处理或者信号探测的目的，光电流因此优选地流过运算放大器。
半导体芯片、尤其是LED芯片在尽可能少地区别于预定波长λ0的波长λ1处特别优选地具有灵敏度的最大值。波长λ0有利地位于LED芯片的发射波长(例如峰值波长或者主波长)的范围中，该LED芯片在作为辐射发射器运行时可能会发出该发射波长。
但是应注意，波长λ1没有必要必须对应于半导体芯片、尤其是LED芯片的灵敏度的最大值。更确切地说，当例如在λ1处具有灵敏度最大值的适当的半导体材料不存在时，该灵敏度在λ1处取足够高的值是足够的，该灵敏度最大值在上述意义上足够近地位于λ0处。
波长λ0和λ1的差值按数值优选地小于50nm，尤其是优选地小于15nm。因此，已经通过适当选出LED芯片或III-V半导体材料可以将辐射探测器与预定的灵敏度预匹配。
常常如此来说明预定的光谱灵敏度分布，以致该灵敏度分布在波长λ0处取值1或100％。半导体芯片、尤其是LED芯片的、取决于光电流的灵敏度常常以入射的辐射功率的每瓦特的安培为单位来说明。
为了比较探测器灵敏度与预定的光谱灵敏度分布，因此合宜的是，如此来相互匹配这两个灵敏度，以致在λ0处的预定的灵敏度和在λ1处的探测器的灵敏度分别取值100％(相对灵敏度)。只要没有另作说明，本说明书则涉及相对灵敏度。
在本发明中规定，可以将LED芯片用于探测器灵敏度与预定的光谱灵敏度分布的预匹配，如应用具有III-V半导体材料作为功能材料的、市面上流行的LED。由此有利地避免了专门制造针对探测器的新半导体芯片所带来的工作量和与之相联系的成本。
根据波长λ0，例如可以考虑含有InxGayA11-x-yP、InxGayA11-x-yN或者InxGayA11-x-yAs作为III-V半导体材料的半导体芯片、尤其是LED芯片，其中，分别有0≤x≤1、0≤y≤1和x+y≤1。III-V半导体材料的特征在于可简单实现的、有利地高的内部量子效果。这尤其适于波长λ0优选地位于其中的可见的光谱范围中。尤其是来自材料体系InxGayA11-x-yP或者InxGayA11-x-yN的半导体材料特别适用于该光谱范围。
在本发明的优选的改进方案中，至少一个光学滤波器被布置在半导体芯片、尤其是LED芯片的后面，该光学滤波器改善了探测器灵敏度与预定的灵敏度分布的匹配。这例如通过吸收来自入射的辐射的波长来发生，对于该入射的辐射，半导体芯片、尤其是LED芯片的灵敏度高于预定的光谱灵敏度分布的灵敏度。
这样的滤波器优选地吸收大于λ0的波长，并且可以至少部分地被布置在包封之内、之外、和/或该包封之上，该包封至少部分地包围了半导体芯片、尤其是LED芯片。此外，包封材料本身也可以构成光学滤波器或者该滤波器的部分。
光学滤波器优选地包括多个滤波器颗粒(Filterpartikel)，这些滤波器颗粒特别优选地被布置在包封中并且例如含有有机色素。
例如也可以滤波器膜或者滤波器材料的形式将光学滤波器设置在包封上和/或在包封之外的滤波器结构上。
包封材料的实例是反应树脂，优选的是丙烯酸树脂、环氧树脂、或者硅树脂或者由这些材料制成的混合物。
这样的材料在半导体技术中常常被用于半导体芯片、尤其是LED芯片的包封。在被构成为常规的辐射发射器的LED中，LED芯片的包封材料对于所发射的辐射在很大程度上是透射的。可是在本发明的范围内，辐射探测器可以包括上述类型的滤波器装置，该滤波器装置正好吸收由LED芯片在作为辐射发射器的功能中可能产生的波长。
在本发明的有利的改进方案中，半导体芯片、尤其是LED芯片含有至少一个滤波器层。该滤波器层优选地被布置在芯片的表面、尤其是辐射入射侧的表面上。滤波器层有利地吸收小于预定的光谱灵敏度分布的波长λ0的波长，由此尤其是在短波侧很大程度地改善了探测器灵敏度与预定的光谱灵敏度分布的匹配。
优选地以钝化层、覆盖层、和/或保护层的形式来实施滤波器层，如这些层例如已经被包含或者集成在市面上流行的LED芯片中那样。在此，如此来实施滤波器层，以致这样吸收波长小于λ0的入射的辐射，使得进一步改善了探测器灵敏度与预定的光谱灵敏度分布的匹配。这样的层通常具有能隙，该能隙大于LED芯片的活动区的能隙。这些层对于由LED所产生的辐射在很大程度上是透射的，并且保护功能材料例如免受不利的外界影响。
必要时，滤波器层可被单片地集成在半导体芯片中、尤其是在LED芯片中，其方式是将滤波器层(例如外延地在生长衬底上)与半导体芯片的半导体本体一起制造。
在此，通过滤波器层优选地如此来影响探测器灵敏度，以致，在小于λ0的任意的波长处，探测器灵敏度与预定的灵敏度的差值小于25％、特别优选地小于15％。
特别有利地，波长小于λ0的探测器灵敏度不再必须附加地通过被布置在半导体芯片、尤其是LED芯片之外的光学滤波器而与预定的灵敏度相匹配。更确切地说，该匹配可以通过被包含在半导体芯片、尤其是LED芯片中的滤波器层来发生。
也可以通过上述类型的光学滤波器来实现波长小于λ0的滤波，该光学滤波器被布置在半导体芯片、尤其是LED芯片之外，例如被布置在包封中。但是如果上述类型的滤波器层已经被设置在半导体芯片中、尤其是在LED芯片中，则有利地减少了辐射探测器的制造工作量和制造成本。
在本发明的其它有利的扩展方案中，在任意的波长处，探测器灵敏度和预定的灵敏度的差值小于40％、优选地小于25％。对此，特别有利的是被集成在LED芯片上或其中的滤波器层与被布置在后面的、上述类型的光学滤波器的组合。与其它的探测器相比较，这样的探测器具有很小的位置需求并且具有与预定的光谱灵敏度分布的良好的匹配。
在含有预定灵敏度的最大值λ0的光谱范围中的一(尤其是任意的)波长处，探测器灵敏度和预定的灵敏度的差值特别优选地小于15％。
为了匹配灵敏度可以按如下方式来进行。首先如此选出LED芯片，以致其灵敏度与预定的灵敏度良好地预匹配。
要么关于预定的光谱灵敏度分布的边沿(大于或小于λ0的波长范围)，要么关于该预定的光谱灵敏度分布的最大值，例如可以通过选出适当的LED芯片来进行该预匹配。
滤波器(被布置在LED芯片的后面的光学滤波器或者滤波器层)用于进一步的匹配，这些滤波器尤其是在LED芯片在其中具有比预定的灵敏度分布高的灵敏度的波长范围中吸收。
由于LED芯片常常在其发射波长的范围中具有最高的灵敏度，所以应注意，这种滤波器在作为辐射发射器的常规LED中可能减少辐射效率。这尤其适于被布置在LED芯片的包封中的光学滤波器。这样的包封因此是不能与作为辐射发射器的常规LED芯片的包封相比较的。
在灵敏度值的预定的波长处，探测器灵敏度的值和预定的灵敏度的值的差值优选地大于50％小于25％，特别优选地小于15％。
在本发明的特别优选的改进方案中，预定的光谱灵敏度分布是在波长λ0′处具有最大值的人眼的灵敏度分布。该波长通常对于亮适应的眼睛(昼视)位于约555nm处，而对于暗适应的眼睛(夜视)位于约500nm处。
具有在可见的、尤其是在红色光谱范围中的发射波长的LED芯片特别适于该预定的灵敏度，因为这些LED芯片尽管其红色的发射波长仍然可以在上述波长处具有高的灵敏度。对于亮适应的眼睛的灵敏度分布有利的半导体材料是InxGayA11-x-yP，因为基于该材料的LED芯片按照准确的成分可以具有灵敏度的最大值，该最大值位于上面列出的波长的范围中。通过上述类型的光学滤波器和滤波器层，探测器灵敏度可以进一步与眼睛灵敏度相匹配。
此外，辐射探测器还可被构造为可在表面安装的器件。
根据本发明的辐射探测器优选地被用于控制装置和/或对装置施加影响，这些装置的工作方式、工作时间、感觉(Wahrnehmung)和/或用途与预定的光谱灵敏度分布有联系。
对此的实例是照明设备和显示的亮度控制，以及照明设备的接通时刻和/或关断时刻的控制。这种照明设备可被实现为住宅、街道或汽车的内部照明和外部照明以及如手机显示器、汽车显示器或者LCD屏幕的背景照明设备。对于最后提及的用途，辐射探测器的很小的位置需求是特别感兴趣的。
在本发明的所述应用中，预定的灵敏度优选的是人眼的灵敏度。因此，如所述照明设备的亮度可因此(通过提高或者降低亮度)有利地按照人眼的感觉来控制。
其它的应用领域是将这样的辐射探测器用作环境光传感器。也在这里优选地通过人眼的灵敏度来说明预定的灵敏度。
从以下实施例的、结合以下附图的说明中，得出了本发明的其它的特征、优点和适宜性。
其中：
图1a和图1b示出根据本发明的辐射探测器的第一实施例的示意性剖面图以及根据本发明的辐射探测器的第二实施例的部分的示意性剖面图；
图2示意性地示出具有不同的光学滤波器的根据本发明的辐射探测器的第三实施例的探测器灵敏度的光谱分布和亮适应的人眼的预定的光谱灵敏度分布，该灵敏度分布关于灵敏度值涉及芯片的灵敏度。
同样的和相同作用的元件在附图中具有相同的参考符号。
在图1a中示出了LED芯片1的示意性剖面图，如该LED芯片1可被用于根据本发明的辐射探测器中那样。该芯片1具有由功能材料2制成的层，该层例如包含III-V半导体材料InGaA1P并且由约束层(Confinementschicht)来限制。这样的半导体材料的特征在于高的量子效果并且常常被用于发光二极管中，诸如被用在类型名称为F1998A(制造商为Osram光学半导体公司)的二极管中。该LED具有在红色的光谱范围中约630nm的发射波长。
滤波器层3被布置在功能层2的后面，该滤波器层3吸收具有以下波长的入射的辐射，这些波长小于对应于功能层2的能隙的波长。该滤波器层已经被设置在LED芯片中，如该LED芯片被用于F 1998 A中那样，并且在那里的LED中在作为辐射发射器的功能方面例如具有保护层和/或覆盖层的功能，该功能可以预防对LED芯片的有害的外界影响。
图1b示出根据本发明的辐射探测器的实施例的部分的示意性剖面图。图1a的LED芯片1被布置在包含反应树脂的包封4中。该反应树脂优选地配备有有机色素颗粒5，这些色素颗粒5可以吸收入射的辐射的光谱的部分范围并且因此作为光学滤波器起作用。此外，该LED芯片还配备有用于电接触LED芯片的接合焊盘(Bondpad)6和电极7。通过与电极7相连接的外部的电连接端子8和与接合线(Bonddraht)9相连接的、图1b中未示出的另一外部连接端子，也许通过运算放大器可以测量由入射的辐射在功能层中所产生的光电流。该光电流与入射的辐射功率和该辐射的波长的依赖关系确定了辐射探测器的灵敏度，该辐射探测器包括带有具有滤波器层3的LED芯片1和色素颗粒5被布置在其中的包封4的这样的结构。
可以廉价地制造这样的辐射探测器，因为LED芯片被应用，如这些LED芯片被用于常规的、被构造为辐射发射器的LED中。这些探测器和LED之间的差别在于包封材料的特性。当在LED中包封材料对于所产生的辐射是透射的时候，在具有LED芯片的辐射探测器的情况下期望的是，具有滤波器颗粒5的包封4正好吸收来自在其中LED芯片可能发射的范围的波长，以便有利地改善探测器灵敏度与预定的灵敏度的匹配。
从图2中看出，探测器灵敏度如何通过例如在LED芯片的包封中的光学滤波来与人眼的光谱灵敏度分布相匹配。
在图2中示意性地示出了具有不同的光学滤波器的根据本发明的辐射探测器的相对的探测器灵敏度10、11和12的光谱分布，并且根据入射的辐射的波长λ示意性地示出了亮适应的人眼的预定的光谱灵敏度分布14。在此，以百分比为单位说明灵敏度S。
辐射探测器分别含有一LED芯片，如该LED芯片例如应用LEDF1998A(制造商为Osram光学半导体公司)。该LED芯片具有在红色的光谱范围中约630nm的发射波长，并且含有InGaA1P作为功能材料。对于从滤波器层3的侧面来的光入射，说明了探测器的、所示出的相对的灵敏度分布10、11和12，该滤波器层3如在图1a或1b中所示出的那样被布置在LED芯片1的功能层2的后面。探测器灵敏度的所有的曲线变化过程10、11和12在λ1≈560nm处具有灵敏度最大值13。对应于这些曲线的探测器的区别在于被布置在LED芯片1的后面的光学滤波器装置。没有被布置在LED芯片1的后面的滤波器装置地实施了对应于灵敏度分布10的探测器，而在分布11和12中，围绕LED芯片设置了1mm或2mm厚的进行滤波的包封。例如如在图1b中那样，进行滤波的包封是例如具有绿色的有机色素的反应树脂。
亮适应的人眼的相对的光谱灵敏度分布在λ0≈555nm处为最大，并且在图2中由虚线曲线14来示出。如有疑惑，在本发明的范围内可以考虑按照相对应的DIN的眼睛灵敏度分布。
此外，在图2中还示出了表征所示出的灵敏度分布的不同范围的波长λa、λb、λc、λd和λe。
在大约λa和λ1之间的波长范围中，灵敏度10、11和12已经良好地与眼睛灵敏度14一致，这通过滤波器层3来实现，该滤波器层3可以吸收该波长范围中的入射的辐射并且由此有利地影响探测器灵敏度10、11、12与眼睛灵敏度14的匹配。
探测器灵敏度和眼睛灵敏度关于其在该波长范围中的灵敏度的共同值处的波长优选地相互偏离少于30nm、特别优选地少于15nm。
此外，在该范围中的预定的波长处，眼睛灵敏度和探测器灵敏度的灵敏度值的差值还小于15％。
但是，对于λ<λa，与眼睛灵敏度14相反，探测器灵敏度10、11、12明显较强烈地下降，并且已经对于小于大约λb的波长至少接近零。其原因可能是电子空穴对的表面复合，因为这些对不再可能有助于光电流。对于大于大约λc的波长，探测器灵敏度也比眼睛灵敏度更强烈地下降，因为大于λc的波长的入射的辐射的能量不再足于产生电子空穴对。
曲线10除了灵敏度最大值13之外还示出其它的局部最大值151和161。这些最大值位于围绕LED芯片的、位于大约630nm处的发射波长的范围中。如能从曲线10中获悉的那样，λ>λ0的探测器灵敏度在其整个变化过程中还相对强烈地偏离眼睛灵敏度(灵敏度值的最大的差值约为70％)。
对于这样的辐射探测器的有些用途，尤其是对于针对小于λ0的波长的用途，与眼睛灵敏度的匹配已经是足够的。如果探测器被设置用于小空间上的用途并且相对厚的、进行滤波的包封不利地提高部件大小，则这是特别有利的。
如上面所实施的那样，已经通过适当选出半导体材料或LED芯片来实现这样的匹配。
为了改善探测器灵敏度与眼睛灵敏度的匹配，在对应于曲线11和12的探测器中设置了包封，该包封从入射的辐射中吸收大于555nm(尤其是在约630nm处的局部最大值151的红色光谱范围中)的波长。
包封的厚度确定了入射的辐射的、在其中所吸收的辐射功率并且因此确定了所产生的光电流和探测器灵敏度。
与探测器灵敏度10相比较，如从所示出的探测器灵敏度11中可以获悉的那样，通过1mm厚的绿色的包封进一步显著改善了与眼睛灵敏度14的匹配。曲线10的局部最大值151对应于曲线11中的肩部152，并且通过包封中的吸收而强烈地展平(abflachen)。局部最大值161还以最大值162的形式存在，该最大值162由于包封中的吸收而具有比局部最大值161小的灵敏度值。
如果设置了2mm厚的绿色的包封，则由于较高吸收的辐射功率还进一步改善了相应的探测器灵敏度12与眼睛灵敏度14的匹配。在这里，局部最大值162也以最大值163的形式保持。原来的最大值151在153处如此强烈地展平，以致不再可识别出该最大值。
在这种情况下，在预定的波长处，相对应的探测器灵敏度值和眼睛灵敏度值的差值小于25％。
对于灵敏度S的值(大于约50％)，探测器很好地与眼睛灵敏度相匹配，并且探测器灵敏度值和眼睛灵敏度值的差值小于约10％。与眼睛灵敏度的这样的匹配可以满足于用途，因为这正好是眼睛在其中最灵敏的范围。
在大约λe和λc之间，探测器灵敏度12还相对强烈地偏离眼睛灵敏度14。如果在辐射探测器中设置了其它的滤波器装置，该滤波器装置在对应于局部最大值163、162或者161的波长的范围中吸收，则在该范围中必要时还可以进一步改善与眼睛灵敏度13的匹配。
本发明不局限于眼睛灵敏度，而是应被看作为可用于所有预定的光谱灵敏度，这些光谱灵敏度在波长λ0处具有最大值，并且含有LED芯片的辐射探测器的灵敏度可以与这些预定的光谱灵敏度相匹配。如果LED芯片的灵敏度在有些波长范围中小于预定的灵敏度，则尤其是也可以设置光学放大器装置，这些光学放大器装置有利地影响探测器灵敏度与预定的灵敏度的匹配。
该专利申请要求了德国专利申请DE 103 45 410.1的优先权，以此通过回引在本专利申请明确接纳了该专利申请的整个公开内容。
本发明不限于借助实施例的说明。更确切地说，本发明包括了每个新的特征以及这些特征的每种组合，这尤其包含了权利要求中的特征的每种组合，即使在权利要求或实施例中未明确地说明该特征或者该组合本身。
Claims (33)
1.用于根据预定的光谱灵敏度分布(14)探测辐射的辐射探测器，该灵敏度分布(14)在预定的波长λ0处具有灵敏度最大值，其中，所述辐射探测器包括至少一个半导体芯片(1)和至少一个被布置在所述半导体芯片(1)的后面的光学滤波器，
其特征在于，
-所述半导体芯片含有至少一种III-V半导体材料；
-所述光学滤波器吸收波长大于所述灵敏度最大值的波长λ0的辐射。
2.按权利要求1所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述预定的光谱灵敏度分布(14)是人眼的光谱灵敏度分布。
3.按权利要求1所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述半导体芯片是LED芯片。
4.按权利要求1所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述半导体芯片(1)的灵敏度在波长λ1处具有至少一个最大值(13)，其中所述波长λ1与波长λ0的偏差不大于50nm。
5.按权利要求1所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述探测器具有包封(4)，所述包封(4)至少部分地包围所述半导体芯片(1)。
6.按权利要求5所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述包封(4)含有树脂。
7.按权利要求5或6所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述光学滤波器至少部分地被布置在所述包封(4)之内、所述包封(4)之外和/或所述包封(4)上，或者所述包封材料本身构成了所述滤波器。
8.按权利要求1所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述光学滤波器包括多个滤波器颗粒(5)。
9.按权利要求1所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述半导体芯片(1)具有滤波器层(3)。
10.按权利要求9所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述滤波器层(3)吸收小于λ0的波长。
11.按权利要求1所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述辐射探测器具有探测器灵敏度(12)，其中，在任意波长处，所述探测器灵敏度(12)与所述预定的灵敏度(14)的相对应的值的差值小于40％。
12.按权利要求1所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述辐射探测器具有探测器灵敏度(12)，其中，在任意波长处，所述探测器灵敏度(12)与所述预定的灵敏度(14)的相对应的值的差值小于25％。
13.按权利要求1所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述III-V半导体材料是InxGayAl1-x-yP、InxGayAl1-x-yN或者InxGayAl1-x-yAs，其中，分别有0≤x≤1、0≤y≤1和x+y≤1。
14.辐射探测器，其包括至少一个半导体芯片(1)，用于根据人眼的光谱灵敏度分布(14)探测辐射，
其特征在于，
所述半导体芯片(1)含有至少一种III-V半导体材料。
15.按权利要求14所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述辐射探测器包括至少一个被布置在所述半导体芯片(1)的后面的光学滤波器，并且所述光学滤波器吸收波长大于人眼的光谱灵敏度分布的灵敏度最大值的波长λ0′的辐射。
16.按权利要求14或15所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述半导体芯片是LED芯片。
17.按权利要求14或15所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述半导体芯片(1)的灵敏度在波长λ1处具有至少一个最大值(13)，其中，该波长λ1与所述波长λ0′的偏离不多于50nm。
18.按权利要求14或15所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述探测器具有至少部分地包围所述半导体芯片(1)的包封(4)。
19.按权利要求18所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述包封(4)含有树脂。
20.按权利要求18所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述光学滤波器至少部分地被布置在所述包封(4)之内、所述包封(4)之外和/或所述包封(4)上，或者所述包封材料本身构成了所述滤波器。
21.按权利要求15所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述光学滤波器包括多个滤波器颗粒(5)。
22.按权利要求14或15所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述半导体芯片(1)具有滤波器层(3)。
23.按权利要求22所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述滤波器层(3)吸收小于λ0′的波长。
24.按权利要求14或15所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述辐射探测器具有探测器灵敏度(12)，其中，在任意波长处，所述探测器灵敏度(12)与所述预定的灵敏度(14)的相对应的值的差值小于40％。
25.按权利要求14或15所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述辐射探测器具有探测器灵敏度(12)，其中，在任意波长处，所述探测器灵敏度(12)与所述预定的灵敏度(14)的相对应的值的差值小于25％。
26.按权利要求14或15所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述III-V半导体材料是InxGayAl1-x-yP，其中，0≤x≤1、0≤y≤1和x+y≤1。
27.按权利要求16所述的辐射探测器，
其特征在于，
所述LED芯片(1)的发射波长位于红色的光谱范围中。
28.将按权利要求14或15所述的辐射探测器用作环境光传感器。
29.将按权利要求14或15所述的辐射探测器用于控制对装置施加影响，这些装置的工作方式、工作时间、感觉(Wahrnehmung)和/或用途与所述人眼的光谱灵敏度分布有联系。
30.将按权利要求14或15所述的辐射探测器用于控制照明设备的亮度。
31.将按权利要求14或15所述的辐射探测器用于控制LCD屏幕的背景照明的亮度。
32.将按权利要求14或15所述的辐射探测器用于控制显示的亮度。
33.将按权利要求14或15所述的辐射探测器用于控制照明设备的接通时刻或者关断时刻。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |