DE102005043918B4 - Detector arrangement and method for determining spectral components in a radiation incident on a detector arrangement - Google Patents

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Abstract

Detektoranordnung mit einer Mehrzahl von diskreten Strahlungsdetektoren (1, 2, 3), wobei – ein erster Strahlungsdetektor (1, 2, 3) und ein zweiter Strahlungsdetektor (1, 2, 3) der Detektoranordnung (10) jeweils einen Halbleiterkörper (11, 21, 31) mit einem zum Strahlungsempfang und zur Signalerzeugung vorgesehenen aktiven Bereich (12, 22, 32) und jeweils einen, dem jeweiligen Strahlungsdetektor zugeordneten Detektionsbereich aufweisen, – der Halbleiterkörper mindestens eines Strahlungsdetektors ein III-V-Halbleitermaterial enthält; – der aktive Bereich (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) und der aktive Bereich (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) jeweils eine Funktionsschicht aufweisen, wobei eine Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) von einer Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) verschieden ist und/oder eine Dicke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) von einer Dicke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) verschieden ist; und – die Detektoranordnung (10) zur Bestimmung von Farbanteilen an den Grundfarben Rot, Grün und Blau in auf die Detektoranordnung einfallender Strahlung (40) vorgesehen und/oder ausgebildet ist.A detector arrangement having a plurality of discrete radiation detectors (1, 2, 3), wherein - a first radiation detector (1, 2, 3) and a second radiation detector (1, 2, 3) of the detector arrangement (10) each have a semiconductor body (11, 21 , 31) with an active region (12, 22, 32) provided for receiving and generating a signal and each having a detection region assigned to the respective radiation detector, - the semiconductor body of at least one radiation detector contains a III-V semiconductor material; - The active region (12, 22, 32) of the first radiation detector (1, 2, 3) and the active region (12, 22, 32) of the second radiation detector (1, 2, 3) each have a functional layer, wherein a band gap the functional layer of the active region (12, 22, 32) of the first radiation detector (1, 2, 3) is different from a band gap of the functional layer of the active region (12, 22, 32) of the second radiation detector (1, 2, 3) and or a thickness of the functional layer of the active region (12, 22, 32) of the first radiation detector (1, 2, 3) of a thickness of the functional layer of the active region (12, 22, 32) of the second radiation detector (1, 2, 3 ) is different; and - the detector arrangement (10) is provided and / or designed for determining color components in the primary colors red, green and blue in radiation (40) incident on the detector arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Detektoranordnung mit einer Mehrzahl von Strahlungsdetektoren und ein Verfahren zur Bestimmung spektraler Anteile aus einer auf eine Detektoranordnung einfallenden Strahlung.The invention relates to a detector arrangement having a plurality of radiation detectors and to a method for determining spectral components from a radiation incident on a detector arrangement.

Zur Strahlungsdetektion in verschiedenen Wellenlängenbereichen wird oftmals eine Detektoranordnung mit einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Si-Photodiodenchips zur Strahlungsdetektion eingesetzt. Über den einzelnen Si-Photodiodenchips zugeordnete externe Filter wird die spektrale Empfindlichkeitsverteilung des jeweiligen Si-Photodiodenchips an den gewünschten Detektionsbereich angepasst. Eine derartige Detektoranordnung mit einer Mehrzahl von Si-Photodiodenelementen ist aus dem vorläufigen Datenblatt zum Bauteil ”MTCSiCT” der Firma Laser Components bekannt. Dieses Bauteil ist jedoch aufgrund der aufwendigen dielektrischen Filterung vergleichsweise kostenintensiv.For radiation detection in different wavelength ranges, a detector arrangement with a plurality of juxtaposed Si photodiode chips for radiation detection is often used. Via the individual Si photodiode chips associated external filter, the spectral sensitivity distribution of the respective Si photodiode chip is adapted to the desired detection range. Such a detector arrangement with a plurality of Si photodiode elements is known from the preliminary data sheet for the component "MTCSiCT" from Laser Components. However, this component is relatively expensive due to the complex dielectric filtering.

Si-Photodiodenchips weisen weiterhin meist ihre maximale Empfindlichkeit im infraroten Spektralbereich auf. Im sichtbaren Spektralbereich dagegen erzeugen Si-Photodiodenchips in der Regel ein vergleichsweise geringes Signal, sodass eine Strahlungsdetektion mittels Si-Photodiodenchips im sichtbaren Spektralbereich gegenüber einer Detektion im infraroten Spektralbereich ineffizient ist.Si photodiode chips furthermore usually have their maximum sensitivity in the infrared spectral range. In the visible spectral range, however, Si photodiode chips generally generate a comparatively low signal, so that radiation detection by means of Si photodiode chips in the visible spectral range is ineffective compared to detection in the infrared spectral range.

Eine Vorrichtung mit mindestens zwei Photodioden auf einem Siliziumchip ist in der Druckschrift DE 29 20 773 C2 beschrieben.A device with at least two photodiodes on a silicon chip is in the document DE 29 20 773 C2 described.

Die Druckschrift GB 2 381 950 A betrifft einen optischen Detektor mit einer Matrix von Photodioden, bei denen die Bandlücke durch eine Änderung der Vorspannung einstellbar ist.The publication GB 2 381 950 A relates to an optical detector with a matrix of photodiodes, in which the band gap is adjustable by a change in the bias voltage.

In der Druckschrift JP 61024271 A ist ein Bildsensor beschrieben, bei dem eine Schicht aus amorphen Silizium auf einem isolierenden Substrat aufgebracht ist. Rote, grüne und blaue Farbstoffe werden verwendet, um Farbfilter zu bilden.In the publication JP 61024271 A an image sensor is described in which a layer of amorphous silicon is deposited on an insulating substrate. Red, green and blue dyes are used to form color filters.

Die Druckschrift JP 55104725 A betrifft einen Photodetektor zur Wellenlängenunterscheidung, der Übergänge mit verschiedener Bandlückenenergie aufweist.The publication JP 55104725 A relates to a wavelength discrimination photodetector having transitions of different bandgap energy.

In der Druckschrift US 6,407,439 B1 ist eine Mehrzahl von Photodetektoren angegeben, die auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat integriert sind und für verschiedene Wellenlängen empfindlich sind. Über jedem Detektor sind Gitter platziert, um die spektrale Empfindlichkeit zu schärfen.In the publication US Pat. No. 6,407,439 B1 a plurality of photodetectors are provided which are integrated on a common semiconductor substrate and are sensitive to different wavelengths. Grids are placed over each detector to sharpen spectral sensitivity.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Detektoranordnung, insbesondere zur effizienten Detektion von Strahlung im sichtbaren Spektralbereich, anzugeben. Weiterhin ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung spektraler Anteile in einer auf eine effiziente Detektoranordnung einfallenden Strahlung anzugeben, das die Bestimmung der spektralen Anteile mittels kostengünstig fertigbarer Strahlungsdetektoren ermöglicht.An object of the present invention is to specify an improved detector arrangement, in particular for the efficient detection of radiation in the visible spectral range. Furthermore, it is an object of the invention to provide a method for determining spectral components in an incident on an efficient detector array radiation, which allows the determination of the spectral components by means of cost-manufacturable radiation detectors.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Detektoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a detector arrangement with the features of claim 1 and by a method having the features of claim 18. Advantageous developments and refinements of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Detektoranordnung umfasst eine Mehrzahl von, insbesondere lateral nebeneinander angeordneten, diskreten Strahlungsdetektoren, wobei ein erster Strahlungsdetektor und ein zweiter Strahlungsdetektor der Detektoranordnung jeweils einen Halbleiterkörper mit einem zum Strahlungsempfang und zur Signalerzeugung vorgesehenen aktiven Bereich und jeweils einen, dem jeweiligen Strahlungsdetektor zugeordneten Detektionsbereich aufweisen.A detector arrangement according to the invention comprises a plurality of discrete radiation detectors, in particular arranged laterally side by side, wherein a first radiation detector and a second radiation detector of the detector arrangement each have a semiconductor body with an active area provided for radiation reception and signal generation and one detection area associated with the respective radiation detector.

Der Detektionsbereich ist hierbei bevorzugt ein, insbesondere zusammenhängender, Wellenlängenbereich, in dem der jeweilige Strahlungsdetektor empfindlich ist, das heißt, in dem vom jeweiligen Strahlungsdetektor ein signifikantes, sich erkennbar von einem Untergrundrauschen abhebendes Signal erzeugt wird.In this case, the detection region is preferably a, in particular contiguous, wavelength range in which the respective radiation detector is sensitive, that is to say in which a significant signal, which is visibly contrasted by a background noise, is generated by the respective radiation detector.

Zweckmäßigerweise liegt der Detektionsbereich in einem Wellenlängenbereich, für den die Detektoranordnung oder der jeweilige Strahlungsdetektor zur Strahlungsdetektion vorgesehen ist. Der jeweilige Strahlungsdetektor kann gezielt zur Detektion in einem vorgegebenen Detektionsbereich ausgebildet sein.Expediently, the detection range lies in a wavelength range for which the detector arrangement or the respective radiation detector is provided for radiation detection. The respective radiation detector can be designed specifically for detection in a predetermined detection area.

Die Detektoranordnung ist zur Bestimmung von Farbanteilen an den Grundfarben Rot, Grün und Blau in auf die Detektoranordnung einfallender Strahlung vorgesehen und/oder ausgebildet.The detector arrangement is provided and / or designed for determining color components in the primary colors red, green and blue in radiation incident on the detector arrangement.

Durch Erfassen der Signale der an den verschiedenen Strahlungsdetektoren, die mit Vorzug verschiedenen Farben entsprechende Detektionsbereiche aufweisen, kann Aufschluss über die spektralen Farbanteile in der auf den Strahlungsdetektor einfallenden Strahlung gewonnen werden.By detecting the signals of the detection regions corresponding to different colors with preference to the different radiation detectors, it is possible to obtain information about the spectral color components in the radiation incident on the radiation detector.

Bei der Erfindung enthält der Halbleiterkörper, insbesondere der aktive Bereich, mindestens eines Strahlungsdetektors, insbesondere der aktive Bereich des ersten Strahlungsdetektors und der aktive Bereich des zweiten Strahlungsdetektors, ein III-V-Halbleitermaterial.In the invention, the semiconductor body, in particular the active region, contains at least a radiation detector, in particular the active region of the first radiation detector and the active region of the second radiation detector, a III-V semiconductor material.

Von einer Strahlungseintrittsseite, die der Halbleiterkörper eines Strahlungsdetektors der Detektoranordnung zweckmäßigerweise aufweist, in den Halbleiterkörper eintretende Strahlung trifft auf den aktiven Bereich dieses Strahlungsdetektors. Enthält die einfallende Strahlung Wellenlängen für die der Strahlungsdetektor empfindlich ist, so wird ein entsprechender Anteil der Strahlungsleistung im Halbleiterkörper, insbesondere dem aktiven Bereich, des Strahlungsdetektors absorbiert. Die in der Folge im aktiven Bereich erzeugten Elektron-Loch-Paare tragen zum Signal des Strahlungsdetektors bei.Radiation entering the semiconductor body from a radiation entrance side, which the semiconductor body of a radiation detector of the detector arrangement expediently has, strikes the active region of this radiation detector. If the incident radiation contains wavelengths for which the radiation detector is sensitive, then a corresponding proportion of the radiation power is absorbed in the semiconductor body, in particular the active region, of the radiation detector. The electron-hole pairs subsequently generated in the active region contribute to the signal of the radiation detector.

Mittels eines III-V-Halbleitermaterials im signalerzeugenden aktiven Bereich kann, insbesondere im sichtbaren Spektralbereich, eine vorteilhaft hohe interne Quanteneffizienz bei der Erzeugung von Elektron-Loch-Paaren aufgrund von auf den aktiven Bereich treffender Photonen erreicht werden. Eine hohe interne Quanteneffizienz geht in der Regel mit einer vorteilhaft erhöhten Effizienz des Strahlungsdetektors einher.By means of a III-V semiconductor material in the signal-generating active region, particularly in the visible spectral range, an advantageously high internal quantum efficiency in the generation of electron-hole pairs due to photons striking the active region can be achieved. A high internal quantum efficiency is usually accompanied by an advantageously increased efficiency of the radiation detector.

Über verschiedene Ausführungen der aktiven Bereiche des ersten und des zweiten Strahlungsdetektors wird die Abstimmung der Detektionsbereiche der jeweiligen Strahlungsdetektoren für eine Strahlungsdetektion in verschiedenen Spektralbereichen erleichtert. Über eine diskrete und separate, das heißt nicht monolithisch integrierte, Ausführung der Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung kann der Fertigungsaufwand mit Vorteil verringert werden. Aufgrund der separaten Ausführung können einzelne Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung, insbesondere deren Halbleiterkörper, vereinfacht auf einen dem jeweiligen Strahlungsdetektor zugeordneten, vorgegebenen Detektionsbereich hin abgestimmt gefertigt werden.Various embodiments of the active regions of the first and second radiation detectors facilitate the matching of the detection regions of the respective radiation detectors for radiation detection in different spectral ranges. A discrete and separate, that is not monolithically integrated, embodiment of the radiation detectors of the detector arrangement, the production cost can be reduced with advantage. Due to the separate embodiment, individual radiation detectors of the detector arrangement, in particular their semiconductor body, can be manufactured in a coordinated manner to a predetermined detection area assigned to the respective radiation detector.

Eine Bandlücke und/oder eine Dicke einer Funktionsschicht des aktiven Bereichs des ersten Strahlungsdetektors ist von einer Bandlücke beziehungsweise einer Dicke einer Funktionsschicht des aktiven Bereichs des zweiten Strahlungsdetektors verschieden. Der aktive Bereich des ersten Strahlungsdetektors ist also vom aktiven Bereich des zweiten Strahlungsdetektors verschieden ausgeführt.A band gap and / or a thickness of a functional layer of the active region of the first radiation detector is different from a band gap or a thickness of a functional layer of the active region of the second radiation detector. The active region of the first radiation detector is thus embodied differently from the active region of the second radiation detector.

Die Ausbildung einer Detektoranordnung mit Strahlungsdetektoren für verschiedene Detektionsbereiche kann so erleichtert werden.The formation of a detector arrangement with radiation detectors for different detection ranges can thus be facilitated.

Über die Bandlücke der Funktionsschicht kann der Detektionsbereich gezielt beeinflusst oder geformt werden. Die Funktionsschicht absorbiert bevorzugt im Wesentlichen Strahlung in einem Wellenlängenbereich, der Wellenlängen kleiner der der Bandlücke der Funktionsschicht entsprechenden Wellenlänge umfasst.Over the band gap of the functional layer, the detection area can be selectively influenced or shaped. The functional layer preferably absorbs substantially radiation in a wavelength range which comprises wavelengths smaller than the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer.

Die Dicke der Funktionsschicht bestimmt den in der Funktionsschicht absorbierten Anteil an Strahlungsleistung aus der auf die Detektoranordnung einfallenden Strahlung. Hierüber kann die Starke des Detektorsignals, etwa des Fotostroms oder davon abgeleiteten Größen, des jeweiligen Strahlungsdetektors gezielt eingestellt werden. Eine Erhöhung der Dicke der Funktionsschicht resultiert in der Regel in einer Erhöhung der in dieser absorbierten Strahlungsleistung, was wiederum in der Regel höhere Signale liefert.The thickness of the functional layer determines the proportion of radiant power absorbed in the functional layer from the radiation incident on the detector array. By way of this, the strength of the detector signal, for example the photocurrent or variables derived therefrom, of the respective radiation detector can be adjusted in a targeted manner. An increase in the thickness of the functional layer usually results in an increase in the radiant power absorbed therein, which in turn usually yields higher signals.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegt die der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des ersten Strahlungsdetektors entsprechende Wellenlänge und/oder die der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des zweiten Strahlungsdetektors entsprechende Wellenlänge im sichtbaren Spektralbereich. Das Ausbilden einer Detektoranordnung zur effizienten Detektion von Strahlung bzw. zur Bestimmung eines spektralen Anteils im sichtbaren Spektralbereich wird in der Folge erleichtert.In a further preferred refinement, the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer of the active region of the first radiation detector and / or the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer of the active region of the second radiation detector lies in the visible spectral range. The formation of a detector arrangement for the efficient detection of radiation or for determining a spectral component in the visible spectral range is facilitated in the sequence.

Es sei angemerkt, dass hierbei als sichtbarer Spektralbereich derjenige Wellenlängenbereich, in dem das, insbesondere helladaptierte oder dunkeladaptierte, menschliche Auge, gemäß der CIE-Augenempfindlichkeitskurve (CIE: Commission Internationale de l'Eclairage) empfindlich ist, angesehen wird.It should be noted that in this case the spectral range which is considered to be the wavelength range in which the human eye, in particular light-adapted or dark-adapted, is sensitive according to the CIE eye sensitivity curve (CIE: Commission Internationale de l'Eclairage).

Im Zweifel kann der Wellenlängenbereich zwischen einschließlich 420 nm und einschließlich 700 nm als sichtbarer Spektralbereich, insbesondere für das helladaptierte menschliche Auge, angesehen werden.In doubt, the wavelength range between 420 nm inclusive and 700 nm inclusive can be regarded as a visible spectral range, in particular for the light-adapted human eye.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegen die der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des ersten Strahlungsdetektors entsprechende Wellenlänge und die der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des zweiten Strahlungsdetektors entsprechende Wellenlänge in verschiedenfarbigen Spektralbereichen. Die Detektion beziehungsweise die Bestimmung verschiedenfarbiger spektraler Anteile in einer auf die Detektoranordnung einfallenden Strahlung wird so erleichtert. Die Detektoranordnung kann insbesondere zur Detektion verschiedenfarbiger spektraler Anteile, etwa Anteile an den Grundfarben Rot, Grün und Blau, vorgesehen oder ausgebildet sein.In a further preferred refinement, the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer of the active region of the first radiation detector and the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer of the active region of the second radiation detector lie in different-colored spectral regions. The detection or determination of differently colored spectral components in an incident on the detector array radiation is facilitated. The detector arrangement can be provided or designed in particular for the detection of spectral components of different colors, for example, portions of the primary colors red, green and blue.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung überlappen der Detektionsbereich des ersten Strahlungsdetektors und der Detektionsbereich des zweiten Strahlungsdetektors, insbesondere nur teilweise oder vollständig. Die Detektion von Strahlung über einen zusammenhängenden Wellenlängenbereich, etwa den sichtbaren Spektralbereich, wird so erleichtert. Mit Vorzug ist die Detektoranordnung über einen zusammenhängenden, insbesondere vorgegebenen, Detektionswellenlängenbereich, z. B. über den sichtbaren Spektralbereich, empfindlich. Der Detektionswellenlängenbereich kann mittels der sich überlappenden Detektionsbereiche der einzelnen Strahlungsdetektoren gebildet sein.In a further preferred embodiment, the detection range of the first overlap Radiation detector and the detection range of the second radiation detector, in particular only partially or completely. The detection of radiation over a coherent wavelength range, such as the visible spectral range, is facilitated. With preference, the detector arrangement over a contiguous, in particular predetermined, detection wavelength range, for. B. over the visible spectral range, sensitive. The detection wavelength range may be formed by means of the overlapping detection ranges of the individual radiation detectors.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der erste und/oder der zweite Strahlungsdetektor eine dem jeweiligen Strahlungsdetektor zugeordnete, vorgegebene spektrale Empfindlichkeitsverteilung mit einem, lokalen oder globalen, Maximum bei einer vorgegebenen Maximumswellenlänge auf.In a further preferred refinement, the first and / or the second radiation detector has a predetermined spectral sensitivity distribution assigned to the respective radiation detector with one, local or global, maximum at a predetermined maximum wavelength.

Für die spektrale Empfindlichkeitsverteilung eines Strahlungsdetektors ist hierbei die Abhängigkeit des im aktiven Bereich dieses Strahlungsdetektors erzeugten Signals (z. B. des Fotostroms oder davon abgeleiteten Größen) von der Wellenlänge der auf den Strahlungsdetektor einfallenden Strahlung maßgeblich.For the spectral sensitivity distribution of a radiation detector, the dependence of the signal generated in the active region of this radiation detector (for example the photocurrent or quantities derived therefrom) on the wavelength of the radiation incident on the radiation detector is decisive here.

Bevorzugt liegt die Maximumswellenlänge und/oder die der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des Strahlungsdetektors entsprechende Wellenlänge in dem diesem Strahlungsdetektor zugeordneten Detektionsbereich.The maximum wavelength and / or the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer of the active region of the radiation detector preferably lies in the detection region assigned to this radiation detector.

Die Erzeugung eines vergleichsweise hohen Detektorsignals im Detektionsbereich des Strahlungsdetektors kann so vereinfacht erreicht werden. Insbesondere ist dies im Gegensatz zu vergleichsweise ineffizienten Detektoren zu sehen, deren Bandlücke bzw. Empfindlichkeitsmaximum außerhalb des Detektionsbereichs liegt, wie es zum Beispiel bei Detektion im sichtbaren Spektralbereich mit herkömmlichen Si-Photodiodenchips oftmals der Fall ist.The generation of a comparatively high detector signal in the detection range of the radiation detector can thus be achieved in a simplified manner. In particular, this is to be seen in contrast to comparatively inefficient detectors whose band gap or sensitivity maximum lies outside the detection range, as is often the case, for example, in the case of detection in the visible spectral range with conventional Si photodiode chips.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Detektoranordnung weist mindestens ein Strahlungsdetektor, insbesondere eine Mehrzahl von Strahlungsdetektoren, der Detektoranordnung eine Filterschichtstruktur mit mindestens einer Filterschicht auf. Bevorzugt ist die Filterschichtstruktur im Halbleiterkörper des Strahlungsdetektors monolithisch integriert. In der Filterschichtstruktur können aus der einfallenden Strahlung Anteile absorbiert werden, die nicht zur Signalerzeugung in den aktiven Bereich des Strahlungsdetektors gelangen. Zweckmäßigerweise ist die Filterschichtstruktur zwischen einer Strahlungseintrittsseite des Strahlungsdetektors, insbesondere einer Strahlungseintrittsseite des Halbleiterkörpers dieses Strahlungsdetektors, und dem aktiven Bereich des Halbleiterkörpers angeordnet und/oder ausgebildet. Die Filterschichtstrukturen von Strahlungsdetektoren für verschiedene Detektionsbereiche sind weiterhin zweckmäßigerweise voneinander verschieden ausgeführt.In a further preferred embodiment of the detector arrangement, at least one radiation detector, in particular a plurality of radiation detectors, of the detector arrangement has a filter layer structure with at least one filter layer. Preferably, the filter layer structure is monolithically integrated in the semiconductor body of the radiation detector. In the filter layer structure, it is possible to absorb fractions from the incident radiation which do not reach the active region of the radiation detector for signal generation. Expediently, the filter layer structure is arranged and / or formed between a radiation entrance side of the radiation detector, in particular a radiation entrance side of the semiconductor body of this radiation detector, and the active region of the semiconductor body. The filter layer structures of radiation detectors for different detection areas are furthermore expediently designed differently from one another.

Ferner absorbiert die Filterschichtstruktur bevorzugt Strahlung in einem Wellenlängenbereich, der Wellenlängen kleiner der Maximumswellenlänge der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des Strahlungsdetektors und/oder Wellenlängen kleiner der der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des Strahlungsdetektors entsprechenden Wellenlänge aufweist.Furthermore, the filter layer structure preferably absorbs radiation in a wavelength range which has wavelengths smaller than the maximum wavelength of the spectral sensitivity distribution of the radiation detector and / or wavelengths smaller than the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer of the active region of the radiation detector.

Mittels der Filterschichtstruktur kann die spektrale Empfindlichkeitsverteilung des Strahlungsdetektors bzw. der Detektionsbereich des Strahlungsdetektors, insbesondere auf der kurzwelligen Seite für Wellenlängen kleiner der Maximumswellenlänge und/oder der der Bandlücke der Funktionsschicht des Strahlungsdetektors entsprechende Wellenlänge, gezielt geformt werden. Die Filterschichtstruktur kann eine kurzwellige Grenzwellenlänge der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des Strahlungsdetektors und/oder eine kurzwellige Grenzwellenlänge des Detektionsbereichs des Strahlungsdetektors bestimmen. In der Filterschichtstruktur absorbierte Strahlung gelangt nicht zum aktiven Bereich, so dass im Absorptionswellenlängenbereich der Filterschichtstruktur nur ein entsprechend verringertes Signal erzeugt wird. Eine Bandlücke der Filterschicht bestimmt hierbei den Absorptionswellenlängenbereich der Filterschicht und eine Dicke der Filterschicht den Anteil an aus der einfallenden Strahlung absorbierter Strahlungsleistung.By means of the filter layer structure, the spectral sensitivity distribution of the radiation detector or the detection range of the radiation detector, in particular on the shortwave side for wavelengths smaller than the maximum wavelength and / or the band gap of the functional layer of the radiation detector corresponding wavelength, are selectively formed. The filter layer structure can determine a short-wave cut-off wavelength of the spectral sensitivity distribution of the radiation detector and / or a short-wave cutoff wavelength of the detection range of the radiation detector. Radiation absorbed in the filter layer structure does not reach the active region, so that only a correspondingly reduced signal is generated in the absorption wavelength range of the filter layer structure. A band gap of the filter layer determines the absorption wavelength range of the filter layer and a thickness of the filter layer determines the proportion of radiant power absorbed from the incident radiation.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind zwei Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung derart ausgebildet, dass eine Zusammensetzung einer Filterschicht der Filterschichtstruktur des einen Strahlungsdetektors gleich der Zusammensetzung der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des anderen Strahlungsdetektors der Detektoranordnung ist. Der andere Strahlungsdetektor weist hierbei bevorzugt einen Detektionsbereich auf, der Wellenlängen kleiner der der Bandlücke des einen Strahlungsdetektors entsprechenden Wellenlänge umfasst. Die Abstimmung der Detektionsbereiche der beiden Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung aufeinander, derart dass ein vergleichsweise geringer Überlapp ihrer Detektionsbereiche und/oder ihrer Empfindlichkeitsverteilungen resultiert, kann so erleichtert werden. Besonders bevorzugt weist die Filterschicht des einen Strahlungsdetektors eine Dicke auf, die gleich der Dicke der Funktionsschicht des anderen Strahlungsdetektors ist. Die Ausbildung der einzelnen Strahlungsdetektoren für die Detektoranordnung und deren Abstimmung aufeinander kann so weitergehend erleichtert werden.In an advantageous development, two radiation detectors of the detector arrangement are designed such that a composition of a filter layer of the filter layer structure of one radiation detector is equal to the composition of the functional layer of the active region of the other radiation detector of the detector arrangement. In this case, the other radiation detector preferably has a detection region which comprises wavelengths smaller than the wavelength of the band gap of the wavelength corresponding to one radiation detector. The coordination of the detection areas of the two radiation detectors of the detector arrangement to one another such that a comparatively small overlap of their detection areas and / or their sensitivity distributions results can thus be facilitated. Particularly preferably, the filter layer of the one radiation detector has a thickness that is equal to the thickness of the functional layer of the other radiation detector. The formation of the individual radiation detectors for the detector arrangement and their coordination with each other can be further facilitated.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Filterschichtstruktur eine Mehrzahl von Filterschichten auf. Die Filterschichten der Filterschichtstruktur können beispielsweise zur Absorption von Strahlung mit Wellenlängen aus verschiedenen Wellenlängenbereichen ausgebildet sein, sodass die gezielte Formung der spektralen Empfindlichkeitsverteilung eines Strahlungsdetektors, insbesondere für Wellenlänge kleiner der Maximumswellenlänge, vereinfacht erfolgen kann. Bevorzugt weisen die Filterschichten der Filterschichtstruktur hierzu unterschiedliche Bandlücken und/oder Dicken auf. Der Absorptionswellenlängenbereich der Filterschichtstruktur kann auf diese Weise gegenüber einer Struktur mit einer einzelnen Filterschicht mit Vorteil gezielter beeinflusst oder verbreitert werden. In a further preferred embodiment, the filter layer structure has a plurality of filter layers. The filter layers of the filter layer structure can be formed, for example, to absorb radiation having wavelengths from different wavelength ranges, so that the targeted shaping of the spectral sensitivity distribution of a radiation detector, in particular for wavelengths smaller than the maximum wavelength, can be simplified. For this purpose, the filter layers of the filter layer structure preferably have different band gaps and / or thicknesses for this purpose. The absorption wavelength range of the filter layer structure can thus be more favorably influenced or widened than a structure having a single filter layer in this way.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung derart ausgebildet, dass der Detektionsbereich des einen Strahlungsdetektors die der Bandlücke der Funktionsschicht des anderen Strahlungsdetektors entsprechende Wellenlänge beinhaltet.In a further preferred embodiment, two radiation detectors of the detector arrangement are designed such that the detection range of one radiation detector includes the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer of the other radiation detector.

Bevorzugt weist der Detektionsbereich des anderen Strahlungsdetektors Wellenlängen außerhalb des Detektionsbereichs des einen Strahlungsdetektors auf. Bevorzugt ist der andere Strahlungsdetektor verglichen mit dem einen Strahlungsdetektor für längerwellige Strahlung vorgesehen. Der andere Strahlungsdetektor erzeugt somit sowohl in dem ihm zugeordneten Detektionsbereich als auch im Detektionsbereich des einen Strahlungsdetektors Signale. Die Bestimmung spektraler Anteile wird so zwar erschwert, jedoch können die Strahlungsdetektoren mit Vorteil kostengünstiger gefertigt werden. Insbesondere kann auf eine Filterschichtstruktur verzichtet werden. Gegebenenfalls kann die Maximumswellenlänge des anderen Strahlungsdetektors innerhalb des Detektionsbereichs des einen Strahlungsdetektors liegen.The detection range of the other radiation detector preferably has wavelengths outside the detection range of the one radiation detector. Preferably, the other radiation detector is provided as compared to the one longer wavelength radiation detector. The other radiation detector thus generates signals both in the detection area assigned to it and in the detection area of the one radiation detector. Although the determination of spectral components is thus made more difficult, the radiation detectors can advantageously be manufactured at lower cost. In particular, it is possible to dispense with a filter layer structure. Optionally, the maximum wavelength of the other radiation detector may be within the detection range of the one radiation detector.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung derart ausgebildet, dass die der Bandlücke der Funktionsschicht des einen Strahlungsdetektors entsprechende Wellenlänge außerhalb des Detektionsbereichs des anderen Strahlungsdetektors liegt.In a further preferred refinement, two radiation detectors of the detector arrangement are designed such that the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer of the one radiation detector lies outside the detection range of the other radiation detector.

Dies kann durch das Vorsehen einer geeigneten Filterschichtstruktur, etwa der oben genannten Art, gegebenenfalls in Kombination mit einer geeigneten Ausbildung des aktiven Bereichs erreicht werden. Hierdurch wird die Bestimmung spektraler Anteile in der einfallenden Strahlung erleichtert, da ein spektraler Anteil vereinfacht einem einzelnen Strahlungsdetektor zugeordnet werden kann. Insbesondere können so vereinfacht spektrale Anteile unmittelbar aus den Signalen der Einzeldetektoren bestimmt werden. Weiterhin liegt die Maximumswellenlänge des einen Strahlungsdetektors bevorzugt außerhalb des Detektionsbereichs des anderen Strahlungsdetektors.This can be achieved by providing a suitable filter layer structure, such as the above-mentioned type, optionally in combination with a suitable formation of the active region. This facilitates the determination of spectral components in the incident radiation, since a spectral component can be assigned to a single radiation detector in a simplified manner. In particular, spectral components that are simplified in this way can be determined directly from the signals of the individual detectors. Furthermore, the maximum wavelength of one radiation detector is preferably outside the detection range of the other radiation detector.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung derart ausgebildet, dass der Detektionsbereich des einen Strahlungsdetektors den Detektionsbereich des anderen Strahlungsdetektors nur teilweise oder vollständig überdeckt. Bei einer teilweisen Überdeckung kann die Zuordnung der spektralen Anteile zum jeweiligen Strahlungsdetektor erleichtert werden, wohingegen bei einer vollständigen Überdeckung die Strahlungsdetektoren aufgrund eines Verzichts auf die Anpassung der spektralen Empfindlichkeitsverteilungen oder der Detektionsbereiche gegebenenfalls kostengünstiger gefertigt werden können.In a further preferred embodiment, two radiation detectors of the detector arrangement are designed such that the detection area of one radiation detector only partially or completely covers the detection area of the other radiation detector. In the case of a partial overlap, the assignment of the spectral components to the respective radiation detector can be facilitated, whereas with complete coverage, the radiation detectors can possibly be manufactured more cost-effectively due to a waiver of the adaptation of the spectral sensitivity distributions or the detection regions.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung derart ausgeführt, dass die spektrale Empfindlichkeitsverteilung des einen Strahlungsdetektors der Detektoranordnung mit der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des anderen Strahlungsdetektors, insbesondere nur teilweise oder vollständig, überlappt. Aufgrund des Überlapps kann die Ausbildung eines vorgegebenen Detektionswellenlängenbereichs, in dem die Detektoranordnung zur Strahlungsdetektion vorgesehen und/oder ausgebildet ist, erleichtert werden. Insbesondere kann der Detektionswellenlängenbereich im Vergleich zu dem Detektionsbereich eines einzelnen Strahlungsdetektors verbreitert sein.In a further preferred refinement, two radiation detectors of the detector arrangement are designed such that the spectral sensitivity distribution of one radiation detector of the detector arrangement overlaps, in particular only partially or completely, with the spectral sensitivity distribution of the other radiation detector. Due to the overlap, the formation of a predetermined detection wavelength range, in which the detector arrangement is provided for radiation detection and / or formed, can be facilitated. In particular, the detection wavelength range can be widened compared to the detection range of a single radiation detector.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung derart ausgeführt, dass die Maximumswellenlänge der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des einen Strahlungsdetektors der Detektoranordnung von der Maximumswellenlänge der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des anderen Strahlungsdetektors der Detektoranordnung verschieden ist, wobei die spektrale Empfindlichkeitsverteilung des Strahlungsdetektors der Detektoranordnung mit der größeren Maximumswellenlänge mit derjenigen spektralen Empfindlichkeitsverteilung des Strahlungsdetektors der Detektoranordnung mit der kleineren Maximumswellenlänge, insbesondere für Wellenlängen unterhalb der kleineren Maximumswellenlänge, zumindest streckenweise deckungsgleich verläuft. Vorzugsweise überdeckt die spektrale Empfindlichkeitsverteilung des Strahlungsdetektors mit der größeren Maximumswellenlänge diejenige des Strahlungsdetektors mit der kleineren Maximumswellenlänge vollständig.In a further preferred refinement, two radiation detectors of the detector arrangement are designed such that the maximum wavelength of the spectral sensitivity distribution of the one radiation detector of the detector arrangement is different from the maximum wavelength of the spectral sensitivity distribution of the other radiation detector of the detector arrangement, wherein the spectral sensitivity distribution of the radiation detector of the detector arrangement with the larger maximum wavelength with the spectral sensitivity distribution of the radiation detector of the detector arrangement with the smaller maximum wavelength, in particular for wavelengths below the smaller maximum wavelength, at least partially congruent. Preferably, the spectral sensitivity distribution of the radiation detector having the larger maximum wavelength completely covers that of the radiation detector having the smaller maximum wavelength.

Ein Strahlungsdetektor der Detektoranordnung kann somit im, gegebenenfalls über den gesamten, Detektionsbereich, eines weiteren Strahlungsdetektors ein signifikantes Signal erzeugen. Zur Bestimmung spektraler Anteile aus der einfallenden Strahlung kann nach dem Erfassen der Signale der Detektoren eine arithmetische Operation, zum Beispiel das Bilden der Differenz der Signale des Strahlungsdetektors und des weiteren Strahlungsdetektors, durchgeführt werden. Aus dem Signal des einen Strahlungsdetektors kann, insbesondere unmittelbar, ein erster spektraler Anteil und aus dem aus der arithmetischen Operation gewonnenen Ergebnis kann ein zweiter spektraler Anteil in der einfallenden Strahlung ermittelt werden.A radiation detector of the detector arrangement can thus generate a significant signal in, possibly over the entire detection range, of a further radiation detector. For determining spectral components from the incident Radiation may be performed after detecting the signals of the detectors an arithmetic operation, for example, forming the difference of the signals of the radiation detector and the other radiation detector. From the signal of the one radiation detector, in particular directly, a first spectral component and from the result obtained from the arithmetic operation, a second spectral component in the incident radiation can be determined.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Detektoranordnung zur Bestimmung des Farbeindrucks, etwa des Farborts und/oder der Farbtemperatur, der einfallenden Strahlung ausgebildet. Der Farbort wird üblicherweise durch die Farbkoordinaten (X und y) im CIE-Diagramm angegeben. Enthält die einfallende Strahlung beispielsweise in erhöhtem Maße blaue Anteile, so wird in einem in diesem Spektralbereich empfindlichen Strahlungsdetektor ein dementsprechend hohes Signal erzeugt, während in den Strahlungsdetektoren für den roten und grünen Spektralbereich bevorzugt entsprechend geringe Signale erzeugt werden. Durch geeignete Auswertung der drei voneinander unabhängigen und vorzugsweise zum jeweiligen zu bestimmenden Farbanteil zuordenbare Signale kann demgemäß Aufschluss über den Farbort der einfallenden Strahlung gewonnen werden.In a further preferred embodiment of the invention, the detector arrangement is designed to determine the color impression, for example the color locus and / or the color temperature, of the incident radiation. The color locus is usually indicated by the color coordinates (X and y) in the CIE diagram. If, for example, the incident radiation contains blue components to an increased extent, a correspondingly high signal is generated in a radiation detector sensitive in this spectral range, while correspondingly low signals are preferably generated in the radiation detectors for the red and green spectral ranges. By appropriate evaluation of the three mutually independent signals, which can preferably be assigned to the respective color component to be determined, signals can accordingly be obtained about the color locus of the incident radiation.

Beispielsweise weist die Detektoranordnung zur Farbanteilsbestimmung drei Strahlungsdetektoren auf, wobei der erste Strahlungsdetektor zur Detektion von Strahlung im blauen Spektralbereich, der zweite Strahlungsdetektor zur Detektion von Strahlung im grünen Spektralbereich und der dritte Strahlungsdetektor zur Detektion von Strahlung im roten Spektralbereich vorgesehen und/oder ausgebildet ist. Bevorzugt sind diese Strahlungsdetektoren jeweils nur in einem der genannten sichtbaren Spektralbereiche maßgeblich empfindlich.By way of example, the detector arrangement for color component determination has three radiation detectors, wherein the first radiation detector is provided and / or designed for detecting radiation in the blue spectral range, the second radiation detector for detecting radiation in the green spectral range, and the third radiation detector for detecting radiation in the red spectral range. These radiation detectors are preferably only significantly sensitive in one of the visible spectral ranges mentioned.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der erste Strahlungsdetektor im blauen, grünen und roten Spektralbereich empfindlich, der zweite Strahlungsdetektor nur im grünen und blauen Spektralbereich empfindlich und der dritte Strahlungsdetektor ist nur im blauen Spektralbereich empfindlich. Da der erste Strahlungsdetektor sowohl im blauen, grünen als auch roten Spektralbereich ein Signal erzeugt, ist zwar die Bestimmung von spektralen Anteilen, insbesondere blauen und grünen Anteilen, aus dem Signal der Detektoranordnung gegenüber einer unmittelbaren Gewinnung der Information über die Farbanteile aus den in den einzelnen Strahlungsdetektoren erzeugten Signalen erschwert, die Detektoren der Detektoranordnung können aber kostengünstiger gefertigt werden, da auf eine Anpassung der Detektionsbereiche der Einzeldetektoren, etwa über Filterschichten, aneinander verzichtet werden kann.In a further preferred embodiment, the first radiation detector is sensitive in the blue, green and red spectral range, the second radiation detector is sensitive only in the green and blue spectral range and the third radiation detector is sensitive only in the blue spectral range. Since the first radiation detector generates a signal in both the blue, green and red spectral range, the determination of spectral components, in particular blue and green components, from the signal of the detector arrangement is in contrast to immediate acquisition of the information about the color components from those in the individual components However, the detectors of the detector arrangement can be manufactured more cheaply, since an adaptation of the detection ranges of the individual detectors, such as filter layers, can be dispensed with each other.

Die Strahlungsdetektoren erzeugen somit alle im blauen Spektralbereich Signale. Ein Strahlungsdetektor, der nicht nur in dem diesen zugeordneten Detektionsbereich, sondern auch in dem einem anderen Strahlungsdetektor zugeordneten Detektionsbereich ein Signal erzeugt, kann mit dem Signal des anderen Strahlungsdetektors korreliert werden. Ein im Strahlungsdetektor erzeugtes Signal kann durch Vergleich mit dem Signal des anderen, für den fraglichen spektralen Anteil ebenfalls empfindlichen Strahlungsdetektors vereinfacht von einem unkontrollierten Untergrundrauschen unterschieden werden.The radiation detectors thus generate signals in the blue spectral range. A radiation detector which generates a signal not only in the detection area assigned to it but also in the detection area assigned to another radiation detector can be correlated with the signal of the other radiation detector. A signal generated in the radiation detector can be easily distinguished from an uncontrolled background noise by comparison with the signal of the other radiation detector, which is also sensitive to the spectral component in question.

Die Farbanteile können zum Beispiel mittels des Bilden von Differenzen aus Signalen diskreter Strahlungsdetektoren gewonnen werden.The color components can be obtained, for example, by means of forming differences from signals of discrete radiation detectors.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält der Halbleiterkörper, insbesondere der aktive Bereich, die Funktionsschicht und/oder die Filterschichtstruktur, des ersten Strahlungsdetektors und/oder des zweiten Strahlungsdetektors ein III-V-Halbleitermaterial, insbesondere ein Material aus dem III-V-Halbleitermaterialsystem InxGayAll-x-yP, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, vorzugsweise y ≠ 0 und/oder y ≠ 1, InxGayAll-x-yAs, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, vorzugsweise y ≠ 0 und/oder y ≠ 1, und/oder InxGayAll-x-yN, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, vorzugsweise y ≠ 0 und/oder y ≠ 1.In a further preferred embodiment, the semiconductor body, in particular the active region, the functional layer and / or the filter layer structure, the first radiation detector and / or the second radiation detector contains a III-V semiconductor material, in particular a material from the III-V semiconductor material system In x Ga y Al xxy P, where 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 and x + y ≤ 1, preferably y ≠ 0 and / or y ≠ 1, In x Ga y Al lxy As, where 0 ≤ x ≤ 1 , 0 ≦ y ≦ 1 and x + y ≦ 1, preferably y ≠ 0 and / or y ≠ 1, and / or In x Ga y Al xxy N, where 0 x 1, 0 y 1 and x + y ≦ 1, preferably y ≠ 0 and / or y ≠ 1.

III-V-Halbleitermaterialen können sich, wie bereits oben erwähnt, durch besonders vorteilhaft hohe interne Quanteneffizienzen auszeichnen. Im Materialsystem InxGayAll-x-yP können vereinfacht aktive Bereiche oder Funktionsschichten ausgebildet werden, mittels derer der gesamte sichtbare Spektralbereich überdeckt werden kann.III-V semiconductor materials can, as already mentioned above, be distinguished by particularly advantageous high internal quantum efficiencies. In the material system In x Ga y Al xxy P can be easily formed active areas or functional layers, by means of which the entire visible spectral range can be covered.

Weiterhin kann eine Filterschicht, die ein III-V-Halbleitermaterial, insbesondere aus dem Materialsystem InxGayAll-x-yP oder InxGayAll-x-yAs, enthält, für eine Filterschichtstruktur vereinfacht in einen Halbleiterkörper, insbesondere in einen Halbleiterkörper auf InxGayAll-x-yP- und/oder InxGayAll-x-yAs-Basis, monolithisch integriert werden. Hierdurch kann eine besonders kompakte und kleine Ausbildung des Strahlungsdetektors mit der Filterschichtstruktur vereinfacht erreicht werden.Furthermore, a filter layer which contains a III-V semiconductor material, in particular of the material system In x Ga y Al xxy P or In x Ga y Al lxy As, simplified for a filter layer structure in a semiconductor body, in particular in a semiconductor body on In x Ga y Al lxy P and / or In x Ga y Al lxy As-based monolithically integrated. As a result, a particularly compact and small design of the radiation detector with the filter layer structure can be achieved in a simplified manner.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung basieren die Funktionsschicht, insbesondere der Halbleiterkörper, die Filterschichtstruktur und/oder der aktive Bereich, eines Strahlungsdetektors der Detektoranordnung und die Funktionsschicht, insbesondere der Halbleiterkörper, die Filterschichtstruktur und/oder der aktive Bereich, eines weiteren Strahlungsdetektors der Detektoranordnung auf dem gleichen Halbleitermaterialsystem. Die Fertigung der Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung kann so vereinfacht werden.In a further preferred refinement, the functional layer, in particular the semiconductor body, the filter layer structure and / or the active region, of a radiation detector of the detector arrangement and the functional layer, in particular the semiconductor body, the filter layer structure and / or the active region, are based on a further radiation detector of the detector arrangement same semiconductor material system. The manufacture of the radiation detectors of the detector arrangement can thus be simplified.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung verschiedener spektraler Anteile an den Grundfarben Rot, Grün und Blau in einer auf eine Detektoranordnung mit einer Mehrzahl von Strahlungsdetektoren einfallenden Strahlung, wobei ein erster Strahlungsdetektor der Detektoranordnung einen diesem zugeordneten Detektionsbereich aufweist, ein zweiter Strahlungsdetektor der Detektoranordnung einen diesem zugeordneten Detektionsbereich aufweist und der erste Strahlungsdetektor und der zweite Strahlungsdetektor der Detektoranordnung einen Halbleiterkörper mit einem zur Signalerzeugung vorgesehenen aktiven Bereich umfasst, werden zunächst ein erster Wellenlängenbereich für einen ersten zu bestimmenden spektralen Anteil und ein zweiter Wellenlängenbereich für einen zweiten, vom ersten spektralen Anteil verschiedenen zu bestimmenden spektralen Anteil festgelegt. Hierbei umfasst der Detektionsbereich des ersten Strahlungsdetektors den ersten Wellenlängenbereich, der Detektionsbereich des zweiten Strahlungsdetektors umfasst den zweiten Wellenlängenbereich und der Detektionsbereich des zweiten Strahlungsdetektors überlappt mit dem ersten Wellenlängenbereich. Bevorzugt sind die Strahlungsdetektoren lateral nebeneinander angeordnet und/oder diskret als Einzeldetektoren ausgeführt. Weiterhin weisen bevorzugt der erste und der zweite Strahlungsdetektor einen Halbleiterkörper mit einem zur Signalerzeugung vorgesehenen aktiven Bereich auf. In a method according to the invention for determining different spectral components of the primary colors red, green and blue in a radiation incident on a detector arrangement having a plurality of radiation detectors, a first radiation detector of the detector arrangement having a detection area associated therewith, a second radiation detector of the detector arrangement having an associated therewith Detection area comprises and the first radiation detector and the second radiation detector of the detector array comprises a semiconductor body with an active region for signal generation active, are first to determine a first wavelength range for a first spectral component to be determined and a second wavelength range for a second, different from the first spectral component determined spectral component. Here, the detection range of the first radiation detector comprises the first wavelength range, the detection range of the second radiation detector comprises the second wavelength range and the detection range of the second radiation detector overlaps with the first wavelength range. The radiation detectors are preferably arranged laterally next to each other and / or implemented discretely as individual detectors. Furthermore, the first and the second radiation detector preferably have a semiconductor body with an active region provided for signal generation.

Der Halbleiterkörper mindestens eines Strahlungsdetektors enthält ein III-V-Halbleitermaterial. Der aktive Bereich des ersten Strahlungsdetektors und der aktive Bereich des zweiten Strahlungsdetektors weisen jeweils eine Funktionsschicht auf. Eine Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des ersten Strahlungsdetektors ist von einer Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des zweiten Strahlungsdetektors verschieden und/oder eine Dicke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des ersten Strahlungsdetektors ist von einer Dicke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs des zweiten Strahlungsdetektors verschieden.The semiconductor body of at least one radiation detector contains a III-V semiconductor material. The active region of the first radiation detector and the active region of the second radiation detector each have a functional layer. A band gap of the active region of the active region of the first radiation detector is different from a band gap of the active layer of the active region of the second radiation detector, and / or a thickness of the active layer of the first radiation detector is different from a thickness of the active layer of the second radiation detector.

Daraufhin werden die, insbesondere aufgrund der einfallenden Strahlung, mittels des ersten Strahlungsdetektors und mittels des zweiten Strahlungsdetektors erzeugten Signale erfasst.Then the signals generated, in particular due to the incident radiation, by means of the first radiation detector and by means of the second radiation detector are detected.

Nachfolgend wird mit dem vom ersten Strahlungsdetektor herrührenden Signal und dem vom zweiten Strahlungsdetektor herrührenden Signal eine arithmetische Operation durchgeführt, die ein Ergebnis liefert. Aus dem Ergebnis der arithmetischen Operation kann der zweite spektrale Anteil und aus dem Signal des ersten Strahlungsdetektors, insbesondere unmittelbar, der erste spektrale Anteil bestimmt werden. Bevorzugt umfasst der zweite spektrale Anteil und/oder der zweite Wellenlängenbereich Wellenlängen größer denen des ersten spektralen Anteils beziehungsweise des ersten Wellenlängenbereichs.Subsequently, an arithmetic operation is performed with the signal originating from the first radiation detector and the signal originating from the second radiation detector, which yields a result. From the result of the arithmetic operation of the second spectral component and from the signal of the first radiation detector, in particular directly, the first spectral component can be determined. Preferably, the second spectral component and / or the second wavelength range comprises wavelengths greater than those of the first spectral component or the first wavelength range.

Bevorzugt wird bei der arithmetischen Operation die Differenz des mittels des zweiten Strahlungsdetektors erzeugten Signals und des mittels des ersten Strahlungsdetektors erzeugten Signals gebildet. Die spektralen Anteile in der einfallenden Strahlung können mittels des vom ersten Strahlungsdetektor erzeugten Signals und mittels des Ergebnisses der zuvor gebildeten Differenz ermittelt werden. Hierbei wird bevorzugt der erste spektrale Anteil in der einfallenden Strahlung mittels des vom ersten Strahlungsdetektor erzeugten Signals und/oder der zweite spektrale Anteil in der einfallenden Strahlung mittels der zuvor gebildeten Differenz ermittelt.Preferably, in the arithmetic operation, the difference of the signal generated by the second radiation detector and the signal generated by the first radiation detector is formed. The spectral components in the incident radiation can be determined by means of the signal generated by the first radiation detector and by means of the result of the previously formed difference. In this case, the first spectral component in the incident radiation is preferably determined by means of the signal generated by the first radiation detector and / or the second spectral component in the incident radiation by means of the previously formed difference.

In einer bevorzugten Ausgestaltung überdeckt der Detektionsbereich des zweiten Strahlungsdetektors den ersten Wellenlängenbereich vollständig. Der zweite Strahlungsdetektor ist damit für den ersten und für den zweiten spektralen Anteil empfindlich. Auf eine Anpassung des Detektionsbereichs eines Strahlungsdetektors der Detektoranordnung, etwa durch aufwändige Filterung, kann so mit Vorteil verzichtet werden. Der Detektionsbereich und/oder die Empfindlichkeitsverteilung kann im Wesentlichen alleine durch den aktiven Bereich, insbesondere die Funktionsschicht, des Strahlungsdetektors bestimmt sein.In a preferred embodiment, the detection range of the second radiation detector completely covers the first wavelength range. The second radiation detector is thus sensitive to the first and the second spectral component. An adaptation of the detection range of a radiation detector of the detector arrangement, for example by expensive filtering, can thus be dispensed with with advantage. The detection area and / or the sensitivity distribution can be determined essentially solely by the active area, in particular the functional layer, of the radiation detector.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung enthält der Halbleiterkörper, insbesondere der aktive Bereich, des ersten Strahlungsdetektors und/oder des zweiten Strahlungsdetektors ein III-V-Halbleitermaterial, insbesondere ein Material aus dem III-V-Halbleitermaterialsystem InxGayAll-x-yP, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, vorzugsweise y ≠ 0 und/oder y ≠ 1, InxGayAll-x-yAs, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, vorzugsweise y ≠ 0 und/oder y ≠ 1, und/oder InxGayAll-x-yN, mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, vorzugsweise y ≠ 0 und/oder y ≠ 1.In a further preferred refinement, the semiconductor body, in particular the active region, of the first radiation detector and / or of the second radiation detector contains a III-V semiconductor material, in particular a material of the III-V semiconductor material system In x Ga y Al xxy P, with 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1 and x + y ≦ 1, preferably y ≠ 0 and / or y ≠ 1, In x Ga y Al lxy As, where 0 x 1, 0 y 1 and x + y ≦ 1, preferably y ≠ 0 and / or y ≠ 1, and / or In x Ga y Al lxy N, where 0 x 1, 0 y 1 and x + y ≦ 1, preferably y ≠ 0 and / or y ≠ 1.

Derartige Halbleitermaterialien sind, wie bereits oben erwähnt für einen Strahlungsdetektor im sichtbaren Spektralbereich besonders geeignet.Such semiconductor materials are, as already mentioned above, particularly suitable for a radiation detector in the visible spectral range.

Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine erfindungsgemäße Detektoranordnung eingesetzt, sodass die oben und im Folgenden für die Detektoranordnung beschriebenen Merkmale auch für das erfindungsgemäße Verfahren herangezogen werden können, und umgekehrt.In the method according to the invention, a detector arrangement according to the invention is preferably used, so that the features described above and below for the detector arrangement can also be used for the method according to the invention, and vice versa.

Oben wurde eine Mehrzahl von bevorzugten Ausgestaltungen beschrieben. Hierzu wurde oftmals auf zwei Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung Bezug genommen. Es sei angemerkt, dass die hierbei angeführten Merkmale nicht alle bei einem einzelnen Strahlungsdetektorpaar der Detektoranordnung verwirklicht sein müssen. Vielmehr können einzelne Merkmale bei unterschiedlichen Strahlungsdetektorpaaren der Detektoranordnung verwirklicht sein.Above, a plurality of preferred embodiments have been described. For this purpose, reference has often been made to two radiation detectors of the detector arrangement. It should be noted that the features cited herein are not all of a single radiation detector pair Detector arrangement must be realized. Rather, individual features can be realized with different radiation detector pairs of the detector arrangement.

Weitere Merkmale, vorteilhafte Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der folgenden Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.Further features, advantageous embodiments and advantages of the invention will become apparent from the description of the following embodiments in conjunction with the figures.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Detektoranordnung in 1A, eine qualitative Darstellung der spektralen Empfindlichkeitsverteilung eines Strahlungsdetektors in 1B und in 1D die spektrale Empfindlichkeitsverteilung der Detektoranordnung aus 1A mit entsprechend der Tabelle in 1C ausgebildeten Elementen und 1 a schematic sectional view of an embodiment of a detector arrangement according to the invention in 1A , a qualitative representation of the spectral sensitivity distribution of a radiation detector in 1B and in 1D the spectral sensitivity distribution of the detector array 1A with according to the table in 1C trained elements and

2 in 2A eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Detektoranordnung, in 2C die spektrale Empfindlichkeitsverteilung einer Detektoranordnung gemäß 2A mit entsprechend der Tabelle in 2B ausgebildeten Elementen und in 2D Differenzkurven der spektralen Empfindlichkeitsverteilungen von Strahlungsdetektoren nach 2C. 2 in 2A a schematic sectional view of a second embodiment of a detector arrangement according to the invention, in 2C the spectral sensitivity distribution of a detector arrangement according to 2A with according to the table in 2 B trained elements and in 2D Difference curves of the spectral sensitivity distributions of radiation detectors 2C ,

Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same, similar and equally acting elements are provided in the figures with the same reference numerals.

In 1A ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Detektoranordnung anhand einer Schnittansicht schematisch dargestellt. Die Detektoranordnung 10 umfasst einen ersten Strahlungsdetektor 1, einen zweiten Strahlungsdetektor 2 und einen dritten Strahlungsdetektor 3. Die Strahlungsdetektoren 1, 2 bzw. 3 der Detektoranordnung umfassen jeweils einen Halbleiterkörper 11, 21 bzw. 31. Die Halbleiterkörper der Strahlungsdetektoren weisen jeweils einen aktiven Bereich 12, 22 bzw. 32 auf, der zur Signalerzeugung und zum Strahlungsempfang vorgesehen ist. Der aktive Bereich des jeweiligen Strahlungsdetektors umfasst bevorzugt zumindest eine Funktionsschicht, die Strahlungsanteile aus einer auf die Detektoranordnung einfallenden Strahlung 40 absorbieren kann. Insbesondere kann der aktive Bereich durch eine Funktionsschicht gebildet sein.In 1A is a first embodiment of a detector arrangement according to the invention schematically illustrated by a sectional view. The detector arrangement 10 includes a first radiation detector 1 , a second radiation detector 2 and a third radiation detector 3 , The radiation detectors 1 . 2 respectively. 3 The detector arrangement each comprise a semiconductor body 11 . 21 respectively. 31 , The semiconductor bodies of the radiation detectors each have an active region 12 . 22 respectively. 32 on, which is intended for signal generation and radiation reception. The active region of the respective radiation detector preferably comprises at least one functional layer, the radiation components from a radiation incident on the detector arrangement 40 can absorb. In particular, the active region can be formed by a functional layer.

Der aktive Bereich 12, 22 bzw. 32 zumindest eines Strahlungsdetektors der Detektoranordnung, vorzugsweise des ersten, des zweiten und des dritten Strahlungsdetektors, enthält ein III-V-Halbleitermaterial und/oder es ist der aktive Bereich eines ersten Strahlungsdetektors der Detektoranordnung von dem eines weiteren Strahlungsdetektors der Detektoranordnung verschieden ausgeführt. Vorzugsweise sind die aktiven Bereiche des ersten Strahlungsdetektors, des zweiten Strahlungsdetektors und des dritten Strahlungsdetektors paarweise verschieden voneinander ausgeführt.The active area 12 . 22 respectively. 32 at least one radiation detector of the detector arrangement, preferably of the first, of the second and of the third radiation detector, contains a III-V semiconductor material and / or the active area of a first radiation detector of the detector arrangement is designed differently from that of a further radiation detector of the detector arrangement. Preferably, the active regions of the first radiation detector, the second radiation detector and the third radiation detector are made in pairs different from each other.

Weiterhin ist der aktive Bereich des ersten Strahlungsdetektors, des zweiten Strahlungsdetektors und/oder des dritten Strahlungsdetektors mit Vorzug zwischen einer ersten Barriereschicht 13, 23 bzw. 33 und einer zweiten Barriereschicht 14, 24 bzw. 34 angeordnet. Die Barriereschichten eines Strahlungsdetektors, wie z. B. die Schichten 13 und 14 des ersten Strahlungsdetektors 1, weisen vorzugsweise unterschiedliche Leitungstypen auf (n-leitend bzw. p-leitend). Die Halbleiterkörper der Strahlungsdetektoren sind weiterhin bevorzugt jeweils auf einem Träger 15, 25 bzw. 35 angeordnet. Der Träger stabilisiert den jeweiligen auf ihm angeordneten Halbleiterkörper mit Vorteil mechanisch. Beispielsweise kann der Träger das Aufwachssubstrat umfassen, auf dem der auf dem Träger angeordnete Halbleiterkörper, insbesondere epitaktisch, gewachsen ist oder der Träger kann durch dieses Aufwachssubstrat gebildet sein. Die Träger 15, 25 und 35 enthalten bevorzugt ein gleiches Material oder sind aus gleichen Materialien gebildet.Furthermore, the active region of the first radiation detector, of the second radiation detector and / or of the third radiation detector is preferably between a first barrier layer 13 . 23 respectively. 33 and a second barrier layer 14 . 24 respectively. 34 arranged. The barrier layers of a radiation detector, such. B. the layers 13 and 14 of the first radiation detector 1 , preferably have different conductivity types (n-type or p-type). The semiconductor bodies of the radiation detectors are furthermore preferably each on a support 15 . 25 respectively. 35 arranged. The carrier advantageously mechanically stabilizes the respective semiconductor body arranged thereon. By way of example, the carrier may comprise the growth substrate on which the semiconductor body arranged on the carrier, in particular epitaxially grown, or the carrier may be formed by this growth substrate. The carriers 15 . 25 and 35 preferably contain a same material or are formed from the same materials.

Den Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung sind vorzugsweise verschiedene, insbesondere paarweise verschiedene, Detektionsbereiche, also Bereiche, in welchen die Strahlungsdetektoren ein signifikantes Signal erzeugen, zugeordnet. Ist die Detektoranordnung zur Detektion von Strahlung über den sichtbaren Spektralbereich ausgebildet, so ist beispielsweise dem ersten Strahlungsdetektor 1 ein Detektionsbereich zugeordnet, der den blauen Spektralbereich umfasst, dem zweiten Strahlungsdetektor 2 ein Detektionsbereich zugeordnet, der den grünen Spektralbereich umfasst, und dem dritten Strahlungsdetektor 3 ein Detektionsbereich zugeordnet, der den roten Spektralbereich umfasst. Die Detektionsbereiche sind vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt, dass ein kleinere Wellenlängen umfassender Detektionsbereich mit, insbesondere nur, dem benachbarten längerwelligeren Detektionsbereich überlappt. Auf diese Weise kann die Detektion von Strahlung über einen zusammenhängenden Detektionswellenlängenbereich, etwa den sichtbaren Spektralbereich, mit einer über im Wesentlichen den gesamten Detektionswellenlängenbereich signifikanten Signalerzeugung vereinfacht erreicht werden. Der Detektionsbereich des jeweiligen Strahlungsdetektors kann durch die Ausbildung der Funktionsschicht des aktiven Bereichs gezielt bestimmt werden. Zweckmäßigerweise sind die Funktionsschichten von Strahlungsdetektoren, die verschiedene Detektionsbereiche aufweisen, verschieden ausgebildet.The radiation detectors of the detector arrangement are preferably assigned different, in particular pairwise, different detection areas, ie areas in which the radiation detectors generate a significant signal. If the detector arrangement is designed to detect radiation over the visible spectral range, for example, the first radiation detector 1 associated with a detection area comprising the blue spectral range, the second radiation detector 2 associated with a detection area comprising the green spectral range and the third radiation detector 3 associated with a detection area that includes the red spectral range. The detection areas are preferably matched to one another in such a way that a detection area comprising a smaller wavelength overlaps with, in particular only, the adjacent longer-wavelength detection area. In this way, the detection of radiation over a coherent detection wavelength range, for example the visible spectral range, can be achieved in a simplified manner with signal generation that is significant over substantially the entire detection wavelength range. The detection range of the respective radiation detector can be determined by the formation of the functional layer of the active region. Expediently, the functional layers of radiation detectors which have different detection areas are designed differently.

Bevorzugt weisen die Funktionsschichten von Strahlungsdetektoren, die für verschiedene Detektionsbereiche vorgesehen sind, verschiedene Bandlücken und/oder Dicken auf. Die Bandlücke legt hierbei im Wesentlichen den aus der einfallenden Strahlung absorbierten Wellenlängenbereich fest. Insbesondere legt die Bandlücke eine obere Grenze dieses Wellenlängenbereichs fest. Über die Bandlücke der Funktionsschicht kann somit der Detektionsbereich, insbesondere eine obere Grenzwellenlänge des Detektionsbereichs eingestellt werden. Über die Wahl der Dicke der Funktionsschicht kann der Anteil an aus der einfallenden Strahlung 40 absorbierten Strahlungsleistung und somit die im jeweiligen Strahlungsdetektor erzeugte Signalstärke gezielt eingestellt werden. Bevorzugt sind die Strahlungsdetektoren derart aufeinander abgestimmt, dass ihre jeweiligen spektralen Empfindlichkeitsverteilungen gleiche Maximalwerte annehmen. Der Vergleich in den einzelnen Strahlungsdetektoren erzeugter Signale und die Bestimmung verschiedener spektraler Anteile in der auf die Detektoranordnung 10 einfallenden Strahlung 40 kann so erleichtert werden. The functional layers of radiation detectors, which are provided for different detection areas, preferably have different band gaps and / or thicknesses. The band gap essentially defines the wavelength range absorbed by the incident radiation. In particular, the bandgap defines an upper limit of this wavelength range. The detection range, in particular an upper limit wavelength of the detection range, can thus be set via the band gap of the functional layer. By choosing the thickness of the functional layer, the proportion of the incident radiation 40 absorbed radiation power and thus the signal strength generated in the respective radiation detector can be set specifically. The radiation detectors are preferably matched to one another such that their respective spectral sensitivity distributions assume the same maximum values. The comparison in the individual radiation detectors generated signals and the determination of various spectral components in the on the detector array 10 incident radiation 40 can be so relieved.

Um die in den aktiven Bereichen 12, 22 bzw. 32 erzeugten elektrischen Signale erfassen zu können, weisen die Strahlungsdetektoren bevorzugt einen ersten elektrischen Kontakt 16, 26 bzw. 36 und einen zweiten elektrischen Kontakt 17, 27 bzw. 37 auf. Der erste und der zweite Kontakt sind besonders bevorzugt auf gegenüberliegenden Seiten des Trägers 15, 25 bzw. 35 angeordnet. Der erste und der zweite Kontakt sind mit dem jeweiligen aktiven Bereich elektrisch leitend verbunden. Bevorzugt ist der aktive Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt angeordnet. Zu diesem Zweck kann der Träger, falls er ein Halbleitermaterial, etwa GaAs, enthält, zur Erhöhung der Leitfähigkeit dotiert sein.To those in the active areas 12 . 22 respectively. 32 To be able to detect generated electrical signals, the radiation detectors preferably have a first electrical contact 16 . 26 respectively. 36 and a second electrical contact 17 . 27 respectively. 37 on. The first and second contacts are particularly preferred on opposite sides of the carrier 15 . 25 respectively. 35 arranged. The first and second contacts are electrically connected to the respective active region. The active region is preferably arranged between the first and the second contact. For this purpose, if the carrier contains a semiconductor material, such as GaAs, it may be doped to increase the conductivity.

Die Strahlungsdetektoren sind vorzugsweise lateral nebeneinander angeordnet. Insbesondere können die Strahlungsdetektoren 1, 2 und 3 auf einem gemeinsamen Trägerelement 100 angeordnet sein. Das Trägerelement 100 kann beispielsweise als Teil eines Gehäusekörpers, insbesondere eines Kunststoffgehäusekörpers eines optoelektronischen Bauteils, oder als Leiterplatte ausgeführt sein. Ein Gehäusekörper schützt die Strahlungsdetektorchips (ein Träger mit dem auf diesem angeordneten Halbleiterkörper) vor schädlichen äußeren Einflüssen. Auf einer Leiterplatte können die Strahlungsdetektoren elektrisch kontaktiert werden, etwa, indem die Kontakte 17, 27 beziehungsweise 37 und 16, 26 beziehungsweise 36 mit den Leiterbahnen der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden werden.The radiation detectors are preferably arranged laterally next to one another. In particular, the radiation detectors can 1 . 2 and 3 on a common carrier element 100 be arranged. The carrier element 100 may for example be designed as part of a housing body, in particular a plastic housing body of an optoelectronic device, or as a printed circuit board. A housing body protects the radiation detector chips (a carrier with the semiconductor body arranged thereon) from harmful external influences. On a circuit board, the radiation detectors can be electrically contacted, such as by the contacts 17 . 27 respectively 37 and 16 . 26 respectively 36 be electrically connected to the tracks of the circuit board.

Anteile aus der auf einer Strahlungseintrittsseite 18, 28 bzw. 38 des jeweiligen Strahlungsdetektors in den Halbleiterkörper 11, 21, bzw. 31 des jeweiligen Strahlungsdetektors 1, 2, bzw. 3 eintretende Strahlung 40 können entsprechend der Bandlücke der Funktionsschicht des jeweiligen Bereichs absorbiert werden. Die in der Folge erzeugten Elektron-Loch-Paare tragen zum Signal der Strahlungsdetektoren bei. Die Wellenlängenabhängigkeit des erzeugten Signals bestimmt die spektrale Empfindlichkeitsverteilung des jeweiligen Strahlungsdetektors. Bevorzugt weist die Empfindlichkeitsverteilung der einzelnen Strahlungsdetektoren ein Maximum bei einer Maximumswellenlänge auf, die zweckmäßigerweise in dem dem jeweiligen Strahlungsdetektor zugeordneten Detektionsbereich liegt.Shares of the on a radiation entrance side 18 . 28 respectively. 38 of the respective radiation detector in the semiconductor body 11 . 21 , respectively. 31 of the respective radiation detector 1 . 2 , respectively. 3 incoming radiation 40 can be absorbed according to the band gap of the functional layer of the respective area. The subsequently generated electron-hole pairs contribute to the signal of the radiation detectors. The wavelength dependence of the generated signal determines the spectral sensitivity distribution of the respective radiation detector. The sensitivity distribution of the individual radiation detectors preferably has a maximum at a maximum wavelength, which expediently lies in the detection area assigned to the respective radiation detector.

In 1B ist qualitativ die Abhängigkeit der spektralen Empfindlichkeitsverteilung R von der Wellenlänge λ der einfallenden Strahlung für einen einzelnen Strahlungsdetektor gezeigt. Die spektrale Empfindlichkeitsverteilung 101 weist ein Maximum 106 bei der Maximumswellenlänge λm und eine kurzwellige Grenze λa sowie eine langwellige Grenzwellenlänge λb auf. Der Detektionsbereich des Strahlungsdetektors ist durch die Wellenlängen λa und λb begrenzt.In 1B the dependence of the spectral sensitivity distribution R on the wavelength λ of the incident radiation for a single radiation detector is qualitatively shown. The spectral sensitivity distribution 101 has a maximum 106 at the maximum wavelength λ m and a short-wave limit λ a and a long-wave limit wavelength λ b on. The detection range of the radiation detector is limited by the wavelengths λ a and λ b .

Energiereiche kurzwellige Strahlung kann auch in zur Detektion längerwelliger Strahlung vorgesehenen aktiven Bereichen bzw. Funktionsschichten absorbiert werden und dementsprechend ein Signal erzeugen. Mittels einer Filterschichtstruktur, die mindestens eine Filterschicht umfasst und Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner der der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs entsprechenden Wellenlänge oder kleiner der Maximuniswellenlänge absorbiert, kann eine Signalerzeugung aufgrund kurzwelligerer Strahlung entsprechend dem in der Filterschicht absorbierten kurzwelligen Strahlungsanteil verringert werden. Der Detektionsbereich des jeweiligen Strahlungsdetektors kann, gegebenenfalls in Kombination mit einer Funktionsschicht einer geeigneten Bandlücke, so an einen zu bestimmenden spektralen Anteil angepasst werden. Bevorzugt ist die Filterschichtstruktur monolithisch im Halbleiterkörper integriert und zwischen der Strahlungseintrittsseite des Halbleiterkörpers und dem aktiven Bereich des Strahlungsdetektors angeordnet.High-energy short-wave radiation can also be absorbed in active regions or functional layers provided for detection of longer-wave radiation and accordingly generate a signal. By means of a filter layer structure which comprises at least one filter layer and absorbs radiation having a wavelength smaller or smaller than the wavelength corresponding to the band gap of the functional layer of the active region, signal generation due to short-wave radiation can be reduced in accordance with the short-wave radiation fraction absorbed in the filter layer. The detection range of the respective radiation detector can, if appropriate in combination with a functional layer of a suitable band gap, be adapted to a spectral component to be determined. Preferably, the filter layer structure is monolithically integrated in the semiconductor body and arranged between the radiation entrance side of the semiconductor body and the active region of the radiation detector.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen der zweite Strahlungsdetektor 2 und der dritte Strahlungsdetektor 3 eine Filterschichtstruktur 29 bzw. 39 auf. Die Filterschichtstruktur 39 des dritten Strahlungsdetektors weist eine erste Filterschicht 391 und eine zweite Filterschicht 392 auf, die bevorzugt unterschiedliche Bandlücken und Dicken aufweisen. Über die Filterschichtstruktur wird es erleichtert, eine Signalerzeugung in aktiven Bereichen von für längerwellige Strahlung vorgesehenen Strahlungsdetektoren im kurzwelligen Bereich – kleiner der Maximumswellenlänge – zu vermindern. Kurzwellige Strahlung wird vermehrt in der Filterschichtstruktur absorbiert und kann somit nur in verringertem Maße Signale im aktiven Bereich erzeugen.In the present embodiment, the second radiation detector 2 and the third radiation detector 3 a filter layer structure 29 respectively. 39 on. The filter layer structure 39 of the third radiation detector has a first filter layer 391 and a second filter layer 392 which preferably have different band gaps and thicknesses. The filter layer structure makes it easier to reduce signal generation in active regions of radiation detectors provided for longer-wave radiation in the short-wave range-smaller than the maximum wavelength. Shortwave radiation is increasingly absorbed in the filter layer structure and thus can only generate signals in the active area to a reduced extent.

Seitens des ersten Kontakts des jeweiligen Strahlungsdetektors, der auf der dem Träger gegenüberliegenden Seite des Halbleiterkörpers angeordnet ist, kann der Halbleiterkörper von einer Kontaktschicht 160, 260 bzw. 360 abgeschlossen werden. Die Kontaktschicht weist vorteilhafte elektrische Kontakteigenschaften zum ersten Kontakt auf.On the part of the first contact of the respective radiation detector, which is arranged on the side of the semiconductor body opposite to the carrier, the semiconductor body can be formed by a contact layer 160 . 260 respectively. 360 be completed. The contact layer has advantageous electrical contact properties for the first contact.

Für auf III-V-Halbleitermaterialien basierende Strahlungsdetektoren für den sichtbaren Spektralbereich eignet sich aufgrund der vereinfacht erzielbaren hohen internen Quanteneffizienz besonders das Materialsystem InxGayAll-x-yP. Insbesondere für den aktiven Bereich ist dieses Materialsystem besonders geeignet.For III-V semiconductor materials based radiation detectors for the visible spectral range is due to the easily achievable high internal quantum efficiency especially the material system In x Ga y Al lxy P. Especially for the active area of this material system is particularly suitable.

Zur Detektion verschiedenfarbiger spektraler Anteile, insbesondere Anteilen der Grundfarben Rot, Grün und Blau, in der einfallenden Strahlung sind für die Strahlungsdetektoren Halbleiterkörper, die Elemente aufweisen, die gemäß der in 1C gezeigten Tabelle ausgebildet sind, besonders geeignet. Der Träger 15, 25 bzw. 35 kann jeweils durch ein n-GaAs Aufwachssubstrat gegeben sein, auf dem die Halbleiterkörper 11, 21 bzw. 31 epitaktisch gewachsen sind. Bevorzugt basiert der Halbleiterkörper auf dem Materialsystem In0,5(Ga1-xAlx)0,5P mit 0 ≤ x ≤ 1, das sich durch gute Gitteranpassung an ein GaAs-Aufwachssubstrat auszeichnet. Über den Al-Gehalt x kann die Bandlücke einer Halbleiterschicht aus diesem Materialsystem eingestellt werden.For the detection of differently colored spectral components, in particular portions of the primary colors red, green and blue, in the incident radiation are semiconductor bodies for the radiation detectors, which have elements which according to the in 1C shown table are particularly suitable. The carrier 15 . 25 respectively. 35 may each be given by an n-GaAs growth substrate on which the semiconductor body 11 . 21 respectively. 31 grown epitaxially. Preferably, the semiconductor body is based on the material system In 0.5 (Ga 1-x Al x ) 0.5 P with 0 ≦ x ≦ 1, which is characterized by good lattice matching to a GaAs growth substrate. The band gap of a semiconductor layer made of this material system can be adjusted via the Al content x.

In der Tabelle nach 1C bezeichnet D die Dicke, EG die für die Absorption maßgebliche Bandlücke, insbesondere die direkte Bandlücke, und λG die dieser Bandlücke entsprechende Wellenlänge.In the table below 1C D denotes the thickness, E G the band gap relevant for the absorption, in particular the direct band gap, and λ G the wavelength corresponding to this band gap.

Die Filterschichtstruktur 29 weist eine Filterschicht auf, die hinsichtlich der Dicke und der Zusammensetzung entsprechend dem aktiven Bereich 12 des ersten Strahlungsdetektors ausgebildet ist. Entsprechendes gilt für die erste Filterschicht 391 des dritten Strahlungsdetektors 3. Die zweite Filterschicht 392 der Filterschichtstruktur 39 des dritten Strahlungsdetektors 3 ist hinsichtlich Dicke und Zusammensetzung entsprechend dem aktiven Bereich 22 des zweiten Strahlungsdetektors ausgebildet. Eine Filterschicht eines Strahlungsdetektors mit einem Detektionsbereich, der verglichen mit dem eines weiteren Strahlungsdetektors größere Wellenlängen umfasst, ist demnach hinsichtlich Zusammensetzung und Dicke gemäß der Funktionsschicht des weiteren Strahlungsdetektors ausgebildet.The filter layer structure 29 has a filter layer which in terms of thickness and composition corresponding to the active area 12 of the first radiation detector is formed. The same applies to the first filter layer 391 of the third radiation detector 3 , The second filter layer 392 the filter layer structure 39 of the third radiation detector 3 is in thickness and composition according to the active area 22 formed of the second radiation detector. A filter layer of a radiation detector having a detection region which, compared to that of a further radiation detector, comprises larger wavelengths, is accordingly designed in terms of composition and thickness in accordance with the functional layer of the further radiation detector.

Die spektrale Empfindlichkeitsverteilung der einzelnen Strahlungsdetektoren einer derart ausgebildeten Detektoranordnung ist in 1D schematisch dargestellt. Für die 1D wurde die spektrale Empfindlichkeitsverteilung einer Detektoranordnung gemäß 1A simuliert, wobei der Simulation der Tabelle in 1C entsprechende Daten zugrunde gelegt wurden. In 1D ist die Wellenlängenabhängigkeit der Responsivität des erzeugten Fotostroms in Ampere pro Watt der einfallenden Strahlungsleistung von der Wellenlänge der auf die Detektoranordnung einfallenden Strahlung in nm aufgetragen.The spectral sensitivity distribution of the individual radiation detectors of a detector arrangement designed in this way is shown in FIG 1D shown schematically. For the 1D was the spectral sensitivity distribution of a detector array according to 1A simulating the simulation of the table in 1C appropriate data were used. In 1D For example, the wavelength dependence of the responsivity of the generated photocurrent in amperes per watt of the incident radiant power on the wavelength of the radiation incident on the detector array is plotted in nm.

In 1D sind die spektrale Empfindlichkeitsverteilung 101 des ersten Strahlungsdetektors 1, die spektrale Empfindlichkeitsverteilung 102 des zweiten Strahlungsdetektors 2 und die spektrale Empfindlichkeitsverteilung 103 des dritten Strahlungsdetektors 3 dargestellt.In 1D are the spectral sensitivity distribution 101 of the first radiation detector 1 , the spectral sensitivity distribution 102 of the second radiation detector 2 and the spectral sensitivity distribution 103 of the third radiation detector 3 shown.

Der Detektionsbereich des ersten Strahlungsdetektors 1 reicht von einschließlich λa,1 ≈ 400 nm bis einschließlich λb,1 ≈ 600 nm, derjenige des zweiten Strahlungsdetektors 2 von einschließlich λa,2 ≈ 480 nm bis einschließlich λb,2 ≈ 650 nm und derjenige des dritten Strahlungsdetektors 3 von einschließlich λa,3 ≈ 550 nm bis einschließlich λb,3 ≈ 675 nm.The detection area of the first radiation detector 1 ranges from including λ a, 1 ≈ 400 nm up to and including λ b, 1 ≈ 600 nm, that of the second radiation detector 2 from including λ a, 2 ≈ 480 nm up to and including λ b, 2 ≈ 650 nm and that of the third radiation detector 3 from including λ a, 3 ≈ 550 nm up to and including λ b, 3 ≈ 675 nm.

Die Detektoranordnung überdeckt somit, abgesehen vom Bereich zwischen 675 nm und 700 nm im Wesentlichen den gesamten sichtbaren Spektralbereich, der durch die Kurve 104, die die Empfindlichkeit eines hell adaptierten menschlichen Auges gemäß der CIE-Norm wiedergibt, verdeutlich ist. Die Detektionsbereiche der Strahlungsdetektoren überlappen hierbei miteinander. Insbesondere überlappt der Detektionsbereich des langwelligsten Strahlungsdetektors 3 mit dem des Strahlungsdetektors 1, der für die kurzwelligste Strahlung vorgesehen ist. Dieser Überlapp kann gegebenenfalls durch anderweitige Ausbildung der aktiven Zone des Strahlungsdetektors 1 oder geeignete Filterung vermieden werden. Die Bestimmung spektraler Anteile in der einfallenden Strahlung 40 kann so erleichtert werden.Thus, apart from the region between 675 nm and 700 nm, the detector arrangement substantially covers the entire visible spectral range that passes through the curve 104 showing the sensitivity of a brightly adapted human eye according to the CIE standard. The detection areas of the radiation detectors overlap with each other. In particular, the detection range of the longest wavelength radiation detector overlaps 3 with that of the radiation detector 1 , which is intended for the shortest wavelength radiation. This overlap may, where appropriate, by otherwise forming the active zone of the radiation detector 1 or appropriate filtering can be avoided. The determination of spectral components in the incident radiation 40 can be so relieved.

Die spektralen Empfindlichkeitsverteilungen 101, 102 und 103 weisen jeweils ein Maximum bei einer Maximumswellenlänge λm,i (i = 1, 2, 3) auf. Der erste Strahlungsdetektor 1 ist dem blauen Spektralbereich zugeordnet, der zweite Strahlungsdetektor 102 dem grünen Spektralbereich und der dritte Strahlungsdetektor 103 dem roten Spektralbereich. Insbesondere liegen die Maximumswellenlängen mit λm,1 ≈ 490 nm, λm,2 ≈ 555 nm und λm,3 ≈ 610 nm in den den jeweiligen Strahlungsdetektoren zugeordneten Spektral- bzw. Detektionsbereichen. Die kurzwellige Flanke der spektralen Empfindlichkeitsverteilungen des zweiten Strahlungsdetektors 2 und des dritten Strahlungsdetektors 3 wird für Wellenlängen kleiner der jeweiligen Maximumswellenlänge durch Absorption von Wellenlängen aus der einfallenden Strahlung kleiner der Maximumswellenlänge in der Filterschichtstruktur dieser Strahlungsdetektoren geformt. Bevorzugt werden die spektralen Empfindlichkeitsverteilungen derart durch die Filterschicht geformt, dass sich zwei spektrale Empfindlichkeitsverteilungen mit benachbarten Maximumswellenlängen bei einem Wert schneiden, der unterhalb des halben Maximalwerts liegt. Im vorliegenden Ausbildungsbeispiel ist dies der Fall. Der halbe Maximalwert beträgt ungefähr 0,15 A/W. Die Filterschichtstruktur bestimmt insbesondere die kurzwellige Grenze des Detektionsbereichs des jeweiligen Strahlungsdetektors. Da im Materialsystem InxGayAll-x-yP im blauen Spektralbereich nur vergleichsweise geringe Empfindlichkeiten erzielbar sind, kann bei dem ersten Strahlungsdetektor auf eine zusätzliche Filterschichtstruktur zur Formung der kurzwelligen Flanke der Empfindlichkeitsverteilung verzichtet werden.The spectral sensitivity distributions 101 . 102 and 103 each have a maximum at a maximum wavelength λ m, i (i = 1, 2, 3). The first radiation detector 1 is assigned to the blue spectral range, the second radiation detector 102 the green spectral range and the third radiation detector 103 the red spectral range. In particular, the maximum wavelengths are λ m, 1 ≈ 490 nm, λ m, 2 ≈ 555 nm and λ m, 3 ≈ 610 nm in the respective radiation detectors associated spectral or detection areas. The short-wave edge of the spectral sensitivity distributions of the second radiation detector 2 and the third radiation detector 3 For wavelengths smaller than the respective maximum wavelength by absorption of wavelengths from the incident radiation is smaller than the maximum wavelength in the filter layer structure of these radiation detectors shaped. Preferably, the spectral sensitivity distributions are formed through the filter layer such that two spectral sensitivity distributions with adjacent maximum wavelengths intersect at a value that is less than half the maximum value. This is the case in the present training example. Half the maximum value is about 0.15 A / W. In particular, the filter layer structure determines the short-wave limit of the detection range of the respective radiation detector. Since in the material system In x Ga y Al lxy P only comparatively low sensitivities can be achieved in the blue spectral range, an additional filter layer structure for shaping the short-wave edge of the sensitivity distribution can be dispensed with in the case of the first radiation detector.

Aufgrund der Abstimmung der Strahlungsdetektoren auf verschiedenfarbige Spektralbereiche kann aus den von den diskreten Strahlungsdetektoren erfassten Signalen unmittelbar Aufschluss über Farbanteile in der auf die Detektoranordnung einfallenden Strahlung gewannen werden. Weitergehend kann der Farbeindruck bestimmt werden.Due to the coordination of the radiation detectors on different-colored spectral regions can be gained directly from the signals detected by the discrete radiation detectors on color components in the radiation incident on the detector array. Further, the color impression can be determined.

Weiterhin sind die Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung bevorzugt derart aufeinander abgestimmt, dass sie im Wesentlichen gleiche Maximalwerte aufweisen. Dies kann durch geeignete Ausbildung des aktiven Bereichs, insbesondere der Funktionsschicht des jeweiligen Strahlungsdetektors erreicht werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die drei Strahlungsdetektoren im Wesentlichen den gemeinsamen Maximalwert von 0,3 A/W auf.Furthermore, the radiation detectors of the detector arrangement are preferably matched to one another such that they have substantially the same maximum values. This can be achieved by suitable design of the active region, in particular the functional layer of the respective radiation detector. In the present exemplary embodiment, the three radiation detectors essentially have the common maximum value of 0.3 A / W.

Der Halbleiterkörper 31 des für die langwellige Strahlung vorgesehenen Strahlungsdetektors 3 weist gemäß oben stehender Tabelle eine erhebliche Dicke von ungefähr 5 μm auf. Diese erhebliche Dicke ist durch die der Abstimmung der Detektionsbereiche aufeinander dienende Filterschichtstruktur bedingt, welche Wellenlängen aus für die Signalerzeugung unerwünschten Wellenlängenbereichen absorbiert.The semiconductor body 31 the radiation detector provided for the long-wave radiation 3 has a considerable thickness of about 5 μm according to the above table. This considerable thickness is due to the filter layer structure which serves to tune the detection areas and which absorbs wavelengths from wavelength ranges which are undesirable for signal generation.

Es sei angemerkt, dass nicht nur die Filterschichtstruktur allein der Formung der kurzwelligen Flanke der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des Strahlungsdetektors dienen kann. Vielmehr können auch die bezüglich des aktiven Bereichs strahlungseintrittsseitig angeordneten Barriereschichten zur Filterung vorgesehen sein. Hierfür weisen die Barriereschichten der Strahlungsdetektoren der Detektoranordnung unterschiedliche Dicken auf (vergleiche die Tabelle in 1C). Bei den für längerwellige Strahlung ausgebildeten Strahlungsdetektoren 2 und 3 wird kurzwellige Strahlung damit vermehrt in den jeweiligen Barriereschichten absorbiert.It should be noted that not only the filter layer structure alone can serve to shape the short-wave edge of the spectral sensitivity distribution of the radiation detector. Rather, the barrier layers arranged with respect to the active region on the radiation inlet side can also be provided for filtering. For this purpose, the barrier layers of the radiation detectors of the detector arrangement have different thicknesses (compare the table in FIG 1C ). In the trained for longer-wave radiation radiation detectors 2 and 3 shortwave radiation is thus increasingly absorbed in the respective barrier layers.

2 zeigt in 2A eine schematische Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Detektoranordnung, in 2C die spektrale Empfindlichkeitsverteilung einer Detektoranordnung gemäß 2A mit entsprechend der Tabelle in 2B ausgebildeten Elementen und in 2D Differenzkurven der spektralen Empfindlichkeitsverteilungen von Strahlungsdetektoren nach 2C. 2 shows in 2A a schematic sectional view of a second embodiment of a detector arrangement according to the invention, in 2C the spectral sensitivity distribution of a detector arrangement according to 2A with according to the table in 2 B trained elements and in 2D Difference curves of the spectral sensitivity distributions of radiation detectors 2C ,

Die Detektoranordnung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst wiederum einen ersten Strahlungsdetektor 1 einen zweiten Strahlungsdetektor 2 und einen dritten Strahlungsdetektor 3. Im Wesentlichen entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 2A dem ersten Ausführungsbeispiel.The detector arrangement according to the second embodiment again comprises a first radiation detector 1 a second radiation detector 2 and a third radiation detector 3 , In essence, the embodiment corresponds to 2A the first embodiment.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Strahlungsdetektor 2 und beim dritten Strahlungsdetektor 3 auf die Filterschichtstrukturen 29 bzw. 39 verzichtet. Der dritte Strahlungsdetektor 3 ist über den Detektionsbereich des zweiten und des ersten Strahlungsdetektors empfindlich. Der zweite Strahlungsdetektor wiederum ist über den Detektionsbereich des ersten Strahlungsdetektors empfindlich, im Detektionsbereich des dritten jedoch unempfindlich. Die Detektionsbereiche des ersten, des zweiten und des dritten Strahlungsdetektors können insbesondere eine gemeinsame untere Grenzwellenlänge aufweisen.In contrast to the first embodiment, the second radiation detector 2 and the third radiation detector 3 on the filter layer structures 29 respectively. 39 waived. The third radiation detector 3 is sensitive over the detection range of the second and the first radiation detector. The second radiation detector in turn is sensitive over the detection range of the first radiation detector, but insensitive in the detection range of the third. The detection regions of the first, the second and the third radiation detector can in particular have a common lower limit wavelength.

Um spektrale Anteile aus der einfallenden Strahlung 40 mittels einer derartigen Detektoranordnung zu bestimmen, können Differenzen aus den spektralen Empfindlichkeitsverteilungen des ersten, des zweiten und des dritten Strahlungsdetektors gebildet werden. Aus dem Signal des ersten Strahlungsdetektors kann mit Vorteil unmittelbar die Information über einen ersten spektralen Anteil, aus der Differenz der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des zweiten Strahlungsdetektors und des ersten Strahlungsdetektors diejenige über einen zweiten spektralen Anteil und aus der Differenz der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des dritten Strahlungsdetektors mit der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des zweiten Strahlungsdetektors diejenige über einen dritten spektralen Anteil gewonnen werden.To spectral components of the incident radiation 40 By means of such a detector arrangement, differences can be formed from the spectral sensitivity distributions of the first, the second and the third radiation detector. Advantageously, the information about a first spectral component, the difference between the spectral sensitivity distribution of the second radiation detector and the first radiation detector and that about a second spectral component and the difference of the spectral sensitivity distribution of the third radiation detector with the spectral component can advantageously be obtained from the signal of the first radiation detector Sensitivity distribution of the second radiation detector that are obtained over a third spectral component.

In der in 2B gezeigten Tabelle sind Elemente angegeben, die für Halbleiterkörper von Strahlungsdetektoren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel besonders geeignet sind. Es bezeichnet D die Dicke, EG die für die Absorption maßgebliche, insbesondere direkte, Bandlücke und λG die dieser Bandlücke entsprechende Wellenlänge.In the in 2 B shown table are elements that are particularly suitable for semiconductor body of radiation detectors according to the second embodiment. D denotes the thickness, E G the absorption, in particular direct, band gap, and λ G the wavelength corresponding to this band gap.

Die spektrale Empfindlichkeitsverteilung der einzelnen Strahlungsdetektoren einer gemäß dieser Tabelle ausgebildeten Detektoranordnung ist in 2C schematisch dargestellt. Für die 2C wurde die spektrale Empfindlichkeitsverteilung einer Detektoranordnung gemäß 2A simuliert, wobei der Simulation der 2B entsprechende Daten zugrunde gelegt wurden. In 2C ist die Wellenlängenabhängigkeit der Responsivität des erzeugten Fotostroms in Ampere pro Watt der einfallenden Strahlungsleistung von der Wellenlänge der auf die Detektoranordnung einfallenden Strahlung in nm aufgetragen.The spectral sensitivity distribution of the individual radiation detectors of a detector arrangement designed according to this table is shown in FIG 2C shown schematically. For the 2C was the spectral sensitivity distribution of a detector array according to 2A simulated, the simulation of the 2 B appropriate data were used. In 2C For example, the wavelength dependence of the responsivity of the generated photocurrent in amperes per watt of the incident radiant power on the wavelength of the radiation incident on the detector array is plotted in nm.

In 2C sind die spektrale Empfindlichkeitsverteilung 101 des ersten Strahlungsdetektors, die spektrale Empfindlichkeitsverteilung 102 des zweiten Strahlungsdetektors und die spektrale Empfindlichkeitsverteilung 103 des dritten Strahlungsdetektors einer Detektoranordnung gemäß 2A gezeigt. Weiterhin ist die Empfindlichkeitsverteilung des hell adaptierten menschlichen Auges 104 mit einem Maximum bei ungefähr 555 nm gezeigt.In 2C are the spectral sensitivity distribution 101 of the first radiation detector, the spectral sensitivity distribution 102 of the second radiation detector and the spectral sensitivity distribution 103 of the third radiation detector according to a detector arrangement 2A shown. Furthermore, the sensitivity distribution of the brightly adapted human eye 104 with a maximum at about 555 nm.

Der erste Strahlungsdetektor 1 für den blauen Spektralbereich weist, da er entsprechend dem aus 1D gefertigt ist, die gleiche spektrale Empfindlichkeitsverteilung wie der Detektor aus 1D auf. Beim zweiten und beim dritten Strahlungsdetektor wurde auf die Filterschichtstruktur verzichtet, sodass diese Detektoren gegenüber 1D auch in kurzwelligeren Wellenlängenbereichen empfindlich sind.The first radiation detector 1 points for the blue spectral range, since he according to the 1D is made, the same spectral sensitivity distribution as the detector 1D on. With the second and the third radiation detector, the filter layer structure was dispensed with, so that these detectors face each other 1D are also sensitive in shorter wavelength wavelength ranges.

Insbesondere überlappen die Empfindlichkeitsverteilungen des ersten, des zweiten und des dritten Strahlungsdetektors für Wellenlängen kleiner der Maximumswellenlänge λm,1 des ersten Strahlungsdetektors. Weiterhin verlaufen die spektralen Empfindlichkeitsverteilungen des ersten, des zweiten und des dritten Strahlungsdetektors für Wellenlängen kleiner als λm,1 im Bereich 105 der spektralen Empfindlichkeitsverteilung der Detektoranordnung 10 deckungsgleich.In particular, the sensitivity distributions of the first, the second and the third radiation detector for wavelengths smaller than the maximum wavelength λ m, 1 of the first radiation detector overlap. Furthermore, the spectral sensitivity distributions of the first, the second and the third radiation detector for wavelengths smaller than λ m, 1 are in the range 105 the spectral sensitivity distribution of the detector array 10 congruent.

Der Detektionsbereich des ersten Strahlungsdetektors erstreckt sich von einschließlich der gemeinsamen kurzwelligen Grenzwellenlänge der drei Strahlungsdetektoren λa ≈ 400 nm bis einschließlich λb,1 ≈ 600 nm, derjenige des zweiten Strahlungsdetektors von einschließlich λa bis einschließlich λb,2 ≈ 650 nm und derjenige des dritten Strahlungsdetektors von einschließlich λa bis einschließlich λb,3 ≈ 675 nm. Die Maximumswellenlänge der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des ersten Strahlungsdetektors λm,1 liegt bei ungefähr 490 nm, die Maximumswellenlänge λm,2 der spektralen Empfindlichkeitsverteilung 102 des zweiten Strahlungsdetektors bei ungefähr 525 nm und die Maximumswellenlänge λm,3 der spektralen Empfindlichkeitsverteilung 103 des dritten Strahlungsdetektors bei ungefähr 570 nm. λm,3 liegt demnach im grünen Spektralbereich, dem Detektionsbereich, für den der zweite Strahlungsdetektor vorgesehen ist.The detection range of the first radiation detector extending from including the common short wavelength cutoff wavelength of the three radiation detectors λ a ≈ 400 nm to λ b 1 ≈ 600 nm, that of the second radiation detector by including λ a to including λ b, 2 ≈ 650 nm and that the third radiation detector of including λ a to including λ b, 3 ≈ 675 nm. the peak wavelength of the spectral sensitivity distribution of the first radiation detector λ m, 1 is about 490 nm, the peak wavelength λ m, 2 of the spectral sensitivity distribution 102 of the second radiation detector at about 525 nm and the maximum wavelength λ m, 3 of the spectral sensitivity distribution 103 λm , 3 is therefore in the green spectral range, the detection range for which the second radiation detector is provided.

Die einzelnen Strahlungsdetektoren weisen also maßgebliche überlappende oder sogar sich überdeckende Empfindlichkeitsverteilungen bzw. Detektionsbereiche auf, was die Zuordnung spektraler Anteile zum jeweiligen Detektorsignal erschwert. Aus einer Detektoranordnung mit der Empfindlichkeitsverteilung gemäß 2C ist es zwar verglichen mit einer Detektoranordnung gemäß 1D erschwert, unmittelbar aus den Detektorsignalen Informationen über spektrale Anteile in der einfachen Strahlung zu erlangen, derartige Strahlungsdetektoren können aber aufgrund des Verzichts auf Filterschichtstrukturen und folglich verringerter Wachstumszeiten kostengünstiger gefertigt werden.The individual radiation detectors thus have significant overlapping or even overlapping sensitivity distributions or detection ranges, which makes the assignment of spectral components to the respective detector signal more difficult. From a detector arrangement with the sensitivity distribution according to 2C although it is compared with a detector arrangement according to 1D makes it difficult to obtain information on spectral components in the simple radiation directly from the detector signals, but such radiation detectors can be manufactured more cost-effectively due to the omission of filter layer structures and consequently reduced growth times.

Die Bestimmung von Farbanteilen aus der einfallenden Strahlung kann bei der Detektoranordnung gemäß 2A mittels des Bilden von Differenzen der in den Strahlungsdetektoren aufgrund der einfallenden Strahlung erzeugten Signale erfolgen. Hierbei wird bevorzugt von einer spektralen Empfindlichkeitsverteilung eines Strahlungsdetektors, insbesondere ausschließlich, diejenige eines weiteren Strahlungsdetektors mit einem kurzwelligeren Detektionsbereich abgezogen. Bevorzugt ist der kurzwelligere Detektionsbereich der demjenigen des Strahlungsdetektors wellenlängenbelogen, insbesondere auf der langwelligen Seite der beiden Empfindlichkeitsverteilungen, nächstliegende Detektionsbereich.The determination of color components from the incident radiation may, in the detector arrangement according to 2A by means of forming differences of the signals generated in the radiation detectors due to the incident radiation. In this case, it is preferred to subtract from a spectral sensitivity distribution of a radiation detector, in particular exclusively that of a further radiation detector with a shorter-wavelength detection range. Preferably, the shorter-wavelength detection range of that of the radiation detector is wavelength-covered, in particular on the long-wavelength side of the two sensitivity distributions, the closest detection range.

In 2D sind aus einer derartigen Differenzbildung resultierende Kurven dargestellt. Die Kurve 101 entspricht der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des ersten Strahlungsdetektors 1. Um die Kurve 112 zu erhalten, wurde die spektrale Empfindlichkeitsverteilung des ersten Strahlungsdetektors 101 von der spektralen Empfindlichkeitsverteilung des zweiten Strahlungsdetektors 102 aus 2C abgezogen. Um die Kurve 123 zu erhalten wurde die spektrale Empfindlichkeitsverteilung 102 des zweiten Strahlungsdetektors von der spektralen Empfindlichkeitsverteilung 103 des dritten Strahlungsdetektors abgezogen. Aus dem Signal des ersten Strahlungsdetektors 101 kann ein blauer spektraler Anteil bestimmt werden. Die Differenzkurve 112 weist ein Maximum bei λD,2 ≈ 540 nm auf und ist zur Bestimmung spektraler Anteile im grünen Spektralbereich vorgesehen. Die Differenzkurve 123 weist ein Maximum bei λD,2 ≈ 595 nm auf und ist zur Bestimmung spektraler Anteile im roten Spektralbereich vorgesehen. Die Differenzkurve 123 überlappt mit der Differenzkurve 112.In 2D are curves resulting from such difference formation shown. The curve 101 corresponds to the spectral sensitivity distribution of the first radiation detector 1 , Around the bend 112 to obtain the spectral sensitivity distribution of the first radiation detector 101 from the spectral sensitivity distribution of the second radiation detector 102 out 2C deducted. Around the bend 123 to obtain the spectral sensitivity distribution 102 of the second radiation detector from the spectral sensitivity distribution 103 subtracted from the third radiation detector. From the signal of the first radiation detector 101 a blue spectral component can be determined. The difference curve 112 has a maximum at λ D, 2 ≈ 540 nm and is intended to determine spectral components in the green spectral range. The difference curve 123 has a maximum at λ D, 2 ≈ 595 nm and is intended for the determination of spectral components in the red spectral range. The difference curve 123 overlaps with the difference curve 112 ,

Die spektrale Empfindlichkeitsverteilung 101 des ersten Strahlungsdetektors für die kurzwellige Strahlung überlappt mit der Differenzkurve 112. Der von der spektralen Empfindlichkeitsverteilung 101 überdeckte Wellenlängenbereich erstreckt sich von 400 nm bis 600 nm, der von der Differenzkurve 112 überdeckte Bereich ungefähr von 450 nm bis 665 nm und der von der Differenzkurve 123 überdeckte Wellenlängenbereich von ungefähr 540 nm bis 650 nm. Abgesehen vom Bereich zwischen 655 nm und 700 nm wird mittels der Differenzkurven und dem Detektionsbereich des ersten Strahlungsdetektors der gesamte sichtbare Spektralbereich zusammenhängend überdeckt.The spectral sensitivity distribution 101 of the first radiation detector for the short-wave radiation overlaps with the difference curve 112 , The of the spectral sensitivity distribution 101 Covered wavelength range extends from 400 nm to 600 nm, that of the difference curve 112 covered area approximately from 450 nm to 665 nm and that of the difference curve 123 Covered wavelength range from about 540 nm to 650 nm. Apart from the range between 655 nm and 700 nm, the difference of the difference and the detection range of the first radiation detector, the entire visible spectral range is continuously covered.

Claims (21)

Detektoranordnung mit einer Mehrzahl von diskreten Strahlungsdetektoren (1, 2, 3), wobei – ein erster Strahlungsdetektor (1, 2, 3) und ein zweiter Strahlungsdetektor (1, 2, 3) der Detektoranordnung (10) jeweils einen Halbleiterkörper (11, 21, 31) mit einem zum Strahlungsempfang und zur Signalerzeugung vorgesehenen aktiven Bereich (12, 22, 32) und jeweils einen, dem jeweiligen Strahlungsdetektor zugeordneten Detektionsbereich aufweisen, – der Halbleiterkörper mindestens eines Strahlungsdetektors ein III-V-Halbleitermaterial enthält; – der aktive Bereich (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) und der aktive Bereich (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) jeweils eine Funktionsschicht aufweisen, wobei eine Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) von einer Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) verschieden ist und/oder eine Dicke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) von einer Dicke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) verschieden ist; und – die Detektoranordnung (10) zur Bestimmung von Farbanteilen an den Grundfarben Rot, Grün und Blau in auf die Detektoranordnung einfallender Strahlung (40) vorgesehen und/oder ausgebildet ist.Detector arrangement comprising a plurality of discrete radiation detectors ( 1 . 2 . 3 ), wherein - a first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) and a second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of the detector arrangement ( 10 ) each have a semiconductor body ( 11 . 21 . 31 ) with an active area provided for radiation reception and signal generation ( 12 . 22 . 32 ) and in each case have a detection region assigned to the respective radiation detector, - the semiconductor body of at least one radiation detector contains a III-V semiconductor material; - the active area ( 12 . 22 . 32 ) of the first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) and the active area ( 12 . 22 . 32 ) of the second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) each have a functional layer, wherein a bandgap of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of a bandgap of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) and / or a thickness of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of a thickness of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) is different; and - the detector arrangement ( 10 for determining color components of the primary colors red, green and blue in radiation incident on the detector arrangement ( 40 ) is provided and / or formed. Detektoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Halbleiterkörper mindestens eines Strahlungsdetektors ein III-V-Halbleitermaterial aus dem III-V-Halbleitermaterialsystem InxGayAll-x-yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 enthält.Detector arrangement according to claim 1, characterized in that the semiconductor body of at least one radiation detector, a III-V semiconductor material of the III-V semiconductor material system In x Ga y Al lxy P with 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 and x + y Contains ≤ 1. Detektoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) entsprechende Wellenlänge und/oder die der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) entsprechende Wellenlänge im sichtbaren Spektralbereich liegt.Detector arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the bandgap of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) corresponding wavelength and / or the band gap of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) corresponding wavelength in the visible spectral range. Detektoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) entsprechende Wellenlänge und die der Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) entsprechende Wellenlänge in verschiedenfarbigen Spektralbereichen liegen.Detector arrangement according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the bandgap of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) and the band gap of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) corresponding wavelength in different colored spectral ranges. Detektoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranordnung (10) über einen zusammenhängenden vorgegebenen Detektionswellenlängenbereich empfindlich ist.Detector arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the detector arrangement ( 10 ) is sensitive over a coherent predetermined detection wavelength range. Detektoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strahlungsdetektor und der zweite Strahlungsdetektor jeweils eine dem jeweiligen Strahlungsdetektor zugeordnete vorgegebene spektrale Empfindlichkeitsverteilung (101, 102, 103) mit einem Maximum bei einer vorgegebenen Maximumswellenlänge aufweisen.Detector arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first radiation detector and the second radiation detector each have a respective spectral sensitivity distribution assigned to the respective radiation detector (US Pat. 101 . 102 . 103 ) having a maximum at a given maximum wavelength. Detektoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass – mindestens ein Strahlungsdetektor (2, 3) der Detektoranordnung eine im Halbleiterkörper (21, 31) dieses Strahlungsdetektors monolithisch integrierte Filterschichtstruktur (29, 39) mit mindestens einer Filterschicht (29, 391, 392) aufweist, – die Filterschichtstruktur Strahlung in einem Wellenlängenbereich absorbiert, der Wellenlängen kleiner der Maximumswellenlänge der spektralen Empfindlichkeitsverteilung (102, 103) dieses Strahlungsdetektors aufweist und – die Filterschichtstruktur zwischen einer Strahlungseintrittsseite (18, 28, 38) des Halbleiterkörpers und dem aktiven Bereich angeordnet ist.Detector arrangement according to claim 6, characterized in that - at least one radiation detector ( 2 . 3 ) of the detector arrangement a in the semiconductor body ( 21 . 31 ) of this radiation detector monolithically integrated filter layer structure ( 29 . 39 ) with at least one filter layer ( 29 . 391 . 392 ), the filter layer structure absorbs radiation in a wavelength range of wavelengths smaller than the maximum wavelength of the spectral sensitivity distribution ( 102 . 103 ) of this radiation detector and - the filter layer structure between a radiation entrance side ( 18 . 28 . 38 ) of the semiconductor body and the active region. Detektoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterschichtstruktur (39) eine Mehrzahl von Filterschichten (391, 392) aufweist.Detector arrangement according to claim 7, characterized in that the filter layer structure ( 39 ) a plurality of filter layers ( 391 . 392 ) having. Detektoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterschichten (391, 392) der Filterschichtstruktur (39) unterschiedliche Bandlücken und/oder Dicken aufweisen.Detector arrangement according to Claim 8, characterized in that the filter layers ( 391 . 392 ) of the filter layer structure ( 39 ) have different band gaps and / or thicknesses. Detektoranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionsbereich eines Strahlungsdetektors (1, 2, 3) der Detektoranordnung die der Handlücke der Funktionsschicht eines weiteren Strahlungsdetektors (1, 2, 3) der Detektoranordnung entsprechende Wellenlänge beinhaltet.Detector arrangement according to one of Claims 2 to 9, characterized in that the detection area of a radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of the detector arrangement that of the hand gap of the functional layer of a further radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) includes the detector array corresponding wavelength. Detektoranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Maximumswellenlänge der Empfindlichkeitsverteilung (102, 103) eines Strahlungsdetektors (2, 3) der Detektoranordnung (10) innerhalb des Detektionsbereichs eines weiteren Strahlungsdetektors (1, 2) der Detektoranordnung liegt.Detector arrangement according to one of claims 6 to 10, characterized in that the maximum wavelength of the sensitivity distribution ( 102 . 103 ) of a radiation detector ( 2 . 3 ) of the Detector arrangement ( 10 ) within the detection range of a further radiation detector ( 1 . 2 ) of the detector array is located. Detektoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionsbereich eines Strahlungsdetektors (1, 2, 3) der Detektoranordnung (10) den Detektionsbereich eines weiteren Strahlungsdetektors (1, 2, 3) der Detektoranordnung (10) nur teilweise oder vollständig überdeckt.Detector arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the detection area of a radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of the detector arrangement ( 10 ) the detection range of a further radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of the detector arrangement ( 10 ) only partially or completely covered. Detektoranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die spektrale Empfindlichkeitsverteilung (101, 102, 103) eines Strahlungsdetektors (1, 2, 3) der Detektoranordnung (10) mit der spektralen Empfindlichkeitsverteilung (101, 102, 103) eines weiteren Strahlungsdetektors (1, 2, 3) der Detektoranordnung überlappt.Detector arrangement according to one of Claims 6 to 12, characterized in that the spectral sensitivity distribution ( 101 . 102 . 103 ) of a radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of the detector arrangement ( 10 ) with the spectral sensitivity distribution ( 101 . 102 . 103 ) of a further radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) overlaps the detector array. Detektoranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass – die Maximumswellenlänge der spektralen Empfindlichkeitsverteilung (101, 102, 103) eines Strahlungsdetektors (1, 2, 3) der Detektoranordnung (10) von der Maximumswellenlänge der spektralen Empfindlichkeitsverteilung (101, 102, 103) eines weiteren Strahlungsdetektors (1, 2, 3) der Detektoranordnung verschieden ist, – die spektrale Empfindlichkeitsverteilung des Strahlungsdetektors der Detektoranordnung mit der größeren Maximumswellenlänge mit derjenigen spektralen Empfindlichkeitsverteilung des Strahlungsdetektors der Detektoranordnung mit der kleineren Maximumswellenlänge zumindest streckenweise deckungsgleich verläuft.Detector arrangement according to one of claims 6 to 13, characterized in that - the maximum wavelength of the spectral sensitivity distribution ( 101 . 102 . 103 ) of a radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of the detector arrangement ( 10 ) of the maximum wavelength of the spectral sensitivity distribution ( 101 . 102 . 103 ) of a further radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of the detector arrangement is different, - the spectral sensitivity distribution of the radiation detector of the detector arrangement with the larger maximum wavelength with that spectral sensitivity distribution of the radiation detector of the detector arrangement with the smaller maximum wavelength is at least partially congruent. Detektoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranordnung (10) einen dritten Strahlungsdetektor aufweist, wobei der erste Strahlungsdetektor (1) zur Detektion von Strahlung im blauen Spektralbereich, der zweite Strahlungsdetektor (2) zur Detektion von Strahlung im grünen Spektralbereich und der dritte Strahlungsdetektor (3) zur Detektion von Strahlung im roten Spektralbereich vorgesehen und/oder ausgebildet ist.Detector arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the detector arrangement ( 10 ) has a third radiation detector, wherein the first radiation detector ( 1 ) for the detection of radiation in the blue spectral range, the second radiation detector ( 2 ) for the detection of radiation in the green spectral range and the third radiation detector ( 3 ) is provided for the detection of radiation in the red spectral range and / or formed. Detektoranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aktive Bereich (12, 22, 32), die Funktionsschicht und/oder die Filterschichtstruktur (29, 39), des ersten Strahlungsdetektors und/oder des zweiten Strahlungsdetektors ein III-V-Halbleitermaterial enthält.Detector arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the active area ( 12 . 22 . 32 ), the functional layer and / or the filter layer structure ( 29 . 39 ), the first radiation detector and / or the second radiation detector contains a III-V semiconductor material. Detektoranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der aktive Bereich (12, 22, 32), die Funktionsschicht und/oder die Filterschichtstruktur (29, 39), des ersten Strahlungsdetektors und/oder des zweiten Strahlungsdetektors ein III-V-Halbleitermaterial aus dem III-V-Halbleitermaterialsystem InxGayAll-x-yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1 enthält.Detector arrangement according to Claim 16, characterized in that the active region ( 12 . 22 . 32 ), the functional layer and / or the filter layer structure ( 29 . 39 ) of the first radiation detector and / or the second radiation detector contains a III-V semiconductor material of the III-V semiconductor material system In x Ga y Al xxy P with 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 and x + y ≤ 1 , Verfahren zur Bestimmung spektraler Anteile an den Grundfarben Rot, Grün und Blau in einer auf eine Detektoranordnung (10) mit einer Mehrzahl von Strahlungsdetektoren (1, 2, 3) einfallenden Strahlung, wobei ein erster Strahlungsdetektor der Detektoranordnung einen diesem zugeordneten Detektionsbereich aufweist, ein zweiter Strahlungsdetektor der Detektoranordnung einen diesem zugeordneten Detektionsbereich aufweist und der erste Strahlungsdetektor und der zweite Strahlungsdetektor der Detektoranordnung jeweils einen Halbleiterkörper mit einem zur Signalerzeugung vorgesehenen aktiven Bereich umfassen, wobei – der Halbleiterkörper mindestens eines Strahlungsdetektors ein III-V-Halbleitermaterial enthält; – der aktive Bereich (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) und der aktive Bereich (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) jeweils eine Funktionsschicht aufweisen; und – eine Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) von einer Bandlücke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) verschieden ist und/oder eine Dicke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) von einer Dicke der Funktionsschicht des aktiven Bereichs (12, 22, 32) des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) verschieden ist; mit den Schritten: a) Festlegen eines ersten Wellenlängenbereichs für einen ersten zu bestimmenden spektralen Anteil und Festlegen eines zweiten Wellenlängenbereichs für einen zweiten, vom ersten spektralen Anteil verschiedenen zu bestimmenden spektralen Anteil, wobei der Detektionsbereich des ersten Strahlungsdetektors (1) den ersten Wellenlängenbereich umfasst, der Detektionsbereich des zweiten Strahlungsdetektors (2) den zweiten Wellenlängenbereich umfasst und der Detektionsbereich des zweiten Strahlungsdetektors mit dem ersten Wellenlängenbereich überlappt, b) Erfassen des mittels des ersten Strahlungsdetektors erzeugten Signals und des mittels des zweiten Strahlungsdetektors erzeugten Signals, c) Bilden der Differenz des mittels des zweiten Strahlungsdetektors (2) erzeugten Signals und des mittels des ersten Strahlungsdetektors (1) erzeugten Signals, d) Ermitteln des ersten spektralen Anteils in der einfallenden Strahlung mittels des vom ersten Strahlungsdetektor erzeugten Signals und/oder Ermitteln des zweiten spektralen Anteils in der einfallenden Strahlung mittels der in Schritt c) gebildeten Differenz.Method for determining spectral components of the primary colors red, green and blue in a detector arrangement ( 10 ) with a plurality of radiation detectors ( 1 . 2 . 3 ), wherein a first radiation detector of the detector arrangement has a detection area assigned thereto, a second radiation detector of the detector arrangement has a detection area assigned thereto and the first radiation detector and the second radiation detector of the detector arrangement each comprise a semiconductor body with an active area provided for signal generation, wherein the semiconductor body of at least one radiation detector contains a III-V semiconductor material; - the active area ( 12 . 22 . 32 ) of the first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) and the active area ( 12 . 22 . 32 ) of the second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) each have a functional layer; and - a band gap of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of a bandgap of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) and / or a thickness of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) of a thickness of the functional layer of the active region ( 12 . 22 . 32 ) of the second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) is different; comprising the following steps: a) defining a first wavelength range for a first spectral component to be determined and defining a second wavelength range for a second spectral component to be determined which is different from the first spectral component, wherein the detection range of the first radiation detector ( 1 ) comprises the first wavelength range, the detection range of the second radiation detector ( 2 ) comprises the second wavelength range and the detection range of the second radiation detector overlaps with the first wavelength range, b) detecting the signal generated by the first radiation detector and the signal generated by the second radiation detector, c) forming the difference of the second radiation detector ( 2 ) and by means of the first radiation detector ( 1 d) determining the first spectral component in the incident radiation by means of the signal generated by the first radiation detector and / or determining the second spectral component in the incident radiation by means of the difference formed in step c). Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektionsbereich des zweiten Strahlungsdetektors (2) den ersten Wellenlängenbereich vollständig überdeckt. A method according to claim 18, characterized in that the detection range of the second radiation detector ( 2 ) completely covers the first wavelength range. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der aktive Bereich (12, 22, 32), des ersten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) und/oder des zweiten Strahlungsdetektors (1, 2, 3) ein III-V-Halbleitermaterial aus dem III-V-Halbleitermaterialsystem InxGayAll-x-yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x + y ≤ 1, enthält.Method according to claim 18 or 19, characterized in that the active region ( 12 . 22 . 32 ), the first radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) and / or the second radiation detector ( 1 . 2 . 3 ) contains a III-V semiconductor material of the III-V semiconductor material system In x Ga y Al xxy P with 0 x 1, 0 y 1 and x + y ≦ 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoranordnung eine Detektoranordnung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 ist.Method according to one of claims 18 to 20, characterized in that the detector arrangement comprises a detector arrangement ( 10 ) according to one of claims 1 to 17.
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