JP2002340688A - Wavelength measuring device and wavelength measuring method - Google Patents

Wavelength measuring device and wavelength measuring method

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JP2002340688A
JP2002340688A JP2001143106A JP2001143106A JP2002340688A JP 2002340688 A JP2002340688 A JP 2002340688A JP 2001143106 A JP2001143106 A JP 2001143106A JP 2001143106 A JP2001143106 A JP 2001143106A JP 2002340688 A JP2002340688 A JP 2002340688A
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wavelength
photoelectric conversion
laminated structure
measuring
light
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JP2001143106A
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Masami Kumagai
雅美 熊谷
Tadashi Saito
正 齊藤
Naoki Kobayashi
小林  直樹
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wavelength measuring device and wavelength measuring method capable of performing a precise wavelength measurement with a small- sized, lightweight and inexpensive device. SOLUTION: This wavelength measuring device has a device having photoelectric converter layers A and B of two layers differed in wavelength sensitive characteristic provided on a base plate 3, ammeters 8 and 10 for measuring photoelectrically converted current in each photoelectric converter layer A, B, and an arithmetic means for performing an operation to determine the wavelength on the basis of the current values outputted from the ammeters 8 and 10. In the wavelength measuring method using this device, the wavelength of a light of measuring object is determined by receiving the light of measuring object by the device, measuring the photoelectrically converted current at least in two positions of the optical path of the incident light, introducing the current values outputted from the two positions to an arithmetic equation based on division, and unitarily conforming the resulting calculated value to the wavelength.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光の波長を計測す
る波長計測装置および波長計測方法に関する。
The present invention relates to a wavelength measuring device and a wavelength measuring method for measuring the wavelength of light.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光の波長の計測には、回折格子や
干渉計などの部品を内包する計測システムが用いられて
きた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a measurement system including components such as a diffraction grating and an interferometer has been used for measuring the wavelength of light.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来の光の波長の計測
システムを構成する回折格子や干渉計などの部品は寸法
が大きく、さらにこれらの部品は精密な位置制御が必要
であり、その結果、装置が非常に高価なものとなってい
た。
The components such as the diffraction grating and the interferometer that constitute the conventional light wavelength measuring system are large in size, and these components require precise position control, and as a result, The equipment was very expensive.

【0004】本発明の目的は、装置が小型、軽量、安価
で、かつ、高精度な波長計測を行うことができる波長計
測装置および波長計測方法を実現することである。
An object of the present invention is to realize a wavelength measuring apparatus and a wavelength measuring method which are small in size, light in weight, inexpensive, and can perform wavelength measurement with high accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては特許請求の範囲に記載するような
構成をとる。すなわち、請求項1に記載の波長計測装置
の発明においては、基板上に設けた光電変換体積層構造
に入射した光の光路の少なくとも2箇所において波長感
度特性の異なる光電変換を行うデバイスと、上記少なく
とも2箇所における光電変換電流を計測する計測手段
と、上記計測手段から出力された電流値をもとに波長を
決定するための演算を行う演算手段とを有することを特
徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has a configuration as described in the claims. In other words, in the invention of the wavelength measuring device according to the first aspect, a device that performs photoelectric conversion with different wavelength sensitivity characteristics at least at two places on an optical path of light incident on a photoelectric conversion layered structure provided on a substrate, It is characterized by comprising measuring means for measuring the photoelectric conversion current at at least two places, and calculating means for performing a calculation for determining the wavelength based on the current value output from the measuring means.

【0006】また、請求項2に記載の波長計測装置の発
明においては、上記光電変換体積層構造にウルツ鉱型半
導体層を用いたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a wurtzite semiconductor layer is used in the photoelectric conversion body laminated structure.

【0007】また、請求項3に記載の波長計測装置の発
明においては、上記光電変換体積層構造に、互いに組成
xの異なるInGa1−xN(0≦x≦1)混晶半導
体を用いたことを特徴とする。
Further, in the invention of the wavelength measuring device according to the third aspect, an In x Ga 1 -xN (0 ≦ x ≦ 1) mixed crystal semiconductor having a different composition x from each other is provided in the photoelectric conversion body laminated structure. It is characterized by using.

【0008】また、請求項4に記載の波長計測装置の発
明においては、上記光電変換体積層構造に、互いに組成
xの異なるAlGa1−xN(0≦x≦1)混晶半導
体を用いたことを特徴とする。
Further, in the invention of the wavelength measuring device according to the present invention, an Al x Ga 1 -xN (0 ≦ x ≦ 1) mixed crystal semiconductor having a different composition x from each other is provided in the photoelectric converter laminated structure. It is characterized by using.

【0009】また、請求項5に記載の波長計測装置の発
明においては、上記光電変換体積層構造の受光側に光学
フィルタを設けたことを特徴とする。
Further, in the invention of the wavelength measuring apparatus according to the fifth aspect, an optical filter is provided on the light receiving side of the photoelectric conversion body laminated structure.

【0010】また、請求項6に記載の波長計測装置の発
明においては、上記光電変換体積層構造の温度を変化さ
せる手段を設け、該手段によって上記光電変換体積層構
造の温度を変化させることにより、上記光電変換体層の
波長感度特性を変化させ、波長評価範囲を可変としたこ
とを特徴とする。
Further, in the invention of the wavelength measuring device according to claim 6, means for changing the temperature of the photoelectric conversion body laminated structure is provided, and the temperature of the photoelectric conversion body laminated structure is changed by the means. The wavelength sensitivity range of the photoelectric conversion layer is changed to make the wavelength evaluation range variable.

【0011】また、請求項7に記載の波長計測装置の発
明においては、上記光電変換体積層構造に圧力を加える
手段を設け、該手段によって上記光電変換体積層構造に
圧力を加えることにより、上記光電変換体積層構造の波
長感度特性を変化させ、波長評価範囲を可変としたこと
を特徴とする。
Further, in the invention of the wavelength measuring device according to the present invention, a means for applying pressure to the photoelectric conversion body laminated structure is provided, and the pressure is applied to the photoelectric conversion body laminated structure by the means, whereby The wavelength sensitivity characteristic of the photoelectric conversion body laminated structure is changed to make the wavelength evaluation range variable.

【0012】また、請求項8に記載の波長計測装置の発
明においては、上記光電変換体積層構造の禁制帯幅エネ
ルギー領域の中心波長の差異が、計測対象光の波長領域
幅以上である光電変換体材料で上記光電変換体積層構造
が構成されることを特徴とする。
Further, in the invention of the wavelength measuring apparatus according to the present invention, the difference in the center wavelength of the forbidden band energy region of the photoelectric converter laminated structure is equal to or larger than the wavelength region width of the light to be measured. The photoelectric conversion body laminated structure is constituted by a body material.

【0013】また、請求項9に記載の波長計測方法の発
明においては、基板上に設けた光電変換体積層構造に入
射した光の光路の少なくとも2箇所において波長感度特
性の異なる光電変換を行うデバイスを用い、上記デバイ
スに計測対象光を受光させ、上記少なくとも2箇所にお
ける光電変換電流を計測し、上記少なくとも2箇所から
出力された電流値を、除法を基礎とする演算式に導入し
て得られた計算値を、波長と一義的に対応させることで
上記計測対象光の波長を決定することを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a device for performing photoelectric conversion having different wavelength sensitivity characteristics at least at two places in an optical path of light incident on a photoelectric conversion body laminated structure provided on a substrate. Using the device to receive the light to be measured, measuring the photoelectric conversion current at the at least two locations, and introducing the current values output from the at least two locations into an arithmetic expression based on division. The calculated value is uniquely associated with the wavelength to determine the wavelength of the measurement target light.

【0014】本発明の波長計測装置および波長計測方法
では、半導体層等の光電変換体積層構造を有するデバイ
スを光学デバイスとして応用し、このデバイスの光電変
換電流をもとに一義的に光の波長を決定することがで
き、装置が小型、軽量、安価で、かつ、高精度な波長計
測を行うことができる波長計測装置および波長計測方法
を実現することができる。
In the wavelength measuring apparatus and the wavelength measuring method of the present invention, a device having a stacked structure of photoelectric converters such as semiconductor layers is applied as an optical device, and the wavelength of light is uniquely determined based on the photoelectric conversion current of the device. Can be determined, and a wavelength measuring apparatus and a wavelength measuring method can be realized in which the apparatus is small, lightweight, inexpensive, and capable of performing highly accurate wavelength measurement.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する
図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings described below, those having the same functions are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0016】実施の形態1 図2は本発明による光電変換体積層膜を用いて構成した
光電変換素子(光電変換器。後で図1を用いて説明す
る)の波長に対する出力の関係(光電変換素子の出力の
波長依存性)を示す図である。
Embodiment 1 FIG. 2 shows the relationship between the wavelength and the output (photoelectric conversion) of a photoelectric conversion element (photoelectric converter, which will be described later with reference to FIG. 1) constituted by using the photoelectric conversion body laminated film according to the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating the wavelength dependence of the output of the device.

【0017】図の横軸に波長、縦軸に光電変換素子の出
力を示す。図の領域Iは、光の吸収端より短波長側で、
入力された光をほとんど吸収し、入力光の波長に対し
て、光電変換素子の出力がゆるやかにしか変化しない領
域である。領域IIは、吸収端近傍で波長に対し吸収が急
峻に変化するため、それに伴い光電変換素子の出力もあ
る波長以上で急激に減衰する領域である。領域IIIは、
吸収端より長波長側でほとんど吸収がなく、光電変換素
子の出力もほとんど零となる波長領域である。
In the figure, the horizontal axis represents the wavelength, and the vertical axis represents the output of the photoelectric conversion element. The region I in the figure is on the shorter wavelength side than the light absorption edge,
This is a region where most of the input light is absorbed and the output of the photoelectric conversion element changes only slowly with respect to the wavelength of the input light. Region II is a region where the absorption sharply changes with respect to the wavelength near the absorption edge, and accordingly, the output of the photoelectric conversion element rapidly attenuates at a certain wavelength or more. Region III is
This is a wavelength region where there is almost no absorption on the long wavelength side from the absorption edge, and the output of the photoelectric conversion element is almost zero.

【0018】多くの半導体においては、禁制帯幅エネル
ギー近傍で吸収特性が著しく変化し、そこに形成した光
電変換素子は吸収を反映した出力をもたらす。すなわ
ち、図に示したとおり、これらを用いて構成した光電変
換素子の出力は、大きな出力を示し、その変化が単調か
つゆるやかな短波長側の領域Iと、出力が波長に対し単
調かつ急激に減少する禁制帯幅エネルギー近傍の領域II
と、さらにほとんど出力が零となる、長波長側の領域II
Iの3つのからなる。ここで注目するのは、禁制帯幅エ
ネルギー近傍の領域IIである。この領域IIにおいては、
前もって作製した光電変換素子の波長特性を測定してお
けば、光の入力強度が一定である限り、この素子の出力
から波長を求めることが可能である。しかしこの方法で
は、光の入力強度を前もって知っている必要があり、波
長計測器としては不十分である。そのため、複数の光電
変換体層に光電変換素子を形成するのが望ましい。
In many semiconductors, the absorption characteristics change remarkably in the vicinity of the forbidden band energy, and the photoelectric conversion element formed there produces an output reflecting the absorption. That is, as shown in the figure, the output of the photoelectric conversion element configured using these elements shows a large output, the change of which is monotonic and gradual on the short wavelength side I, and the output is monotonic and sharp with respect to the wavelength. Region near the decreasing bandgap energy II
And the output on the long wavelength side where the output is almost zero II
I consists of three parts. Here, attention is focused on the region II near the bandgap energy. In this area II,
If the wavelength characteristics of the photoelectric conversion element manufactured in advance are measured, the wavelength can be obtained from the output of the element as long as the input intensity of light is constant. However, in this method, it is necessary to know the input intensity of light in advance, which is insufficient for a wavelength measuring instrument. Therefore, it is desirable to form photoelectric conversion elements on a plurality of photoelectric conversion layers.

【0019】図3は本発明による光電変換素子を構成す
る半導体層等の光電変換体層の基本構成を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing a basic structure of a photoelectric conversion layer such as a semiconductor layer constituting a photoelectric conversion element according to the present invention.

【0020】この図では、光電変換体層を2層構造とし
た例について示した。図において、1は光電変換体層
A、2は光電変換体層B、3は基板である。基板3上に
第1の光電変換体層B(2)を形成し、その上に第2の
光電変換体層A(1)を形成している。光電変換体層
A、Bは、入射光ビームの同一部分を受けるために、積
層構造とすることが望ましい。
FIG. 1 shows an example in which the photoelectric conversion layer has a two-layer structure. In the figure, 1 is a photoelectric conversion layer A, 2 is a photoelectric conversion layer B, and 3 is a substrate. A first photoelectric conversion layer B (2) is formed on a substrate 3, and a second photoelectric conversion layer A (1) is formed thereon. The photoelectric conversion layers A and B preferably have a laminated structure in order to receive the same part of the incident light beam.

【0021】これらの光電変換体層A、Bのそれぞれに
形成した光電変換素子(後で図1を用いて説明する)の
出力を同時に測定することにより、光の入力強度と波長
の双方を同時に知ることができる。
By simultaneously measuring the outputs of the photoelectric conversion elements (described later with reference to FIG. 1) formed on each of these photoelectric conversion layers A and B, both the input intensity and the wavelength of light can be measured simultaneously. You can know.

【0022】図4(a)〜(c)は図3の構成で形成し
た光電変換素子の出力および波長を評価するための指標
について示す図である。図4(a)は光電変換体層A、
Bを用いて形成した光電変換素子のそれぞれ単独の出力
を示し、図4(b)は光電変換体層Bの上に光電変換体
層Aを形成し、それらに対して光電変換素子を形成した
ときのそれぞれ単独の出力を示し、図4(c)は波長評
価の指標(ここでは光電変換体層Bの上に光電変換体層
Aを形成した場合の光電変換体層Aに形成した光電変換
素子の出力を、光電変換体層Bに形成した光電変換素子
の出力で除した量)を示す。それぞれ横軸は波長であ
る。
FIGS. 4A to 4C are diagrams showing indices for evaluating the output and wavelength of the photoelectric conversion element formed with the configuration of FIG. FIG. 4A shows a photoelectric conversion layer A,
B shows the individual output of each of the photoelectric conversion elements formed using B. FIG. 4B shows that the photoelectric conversion layer A was formed on the photoelectric conversion layer B, and the photoelectric conversion elements were formed thereon. FIG. 4C shows an index of a wavelength evaluation (here, a photoelectric conversion layer formed on the photoelectric conversion layer A when the photoelectric conversion layer A is formed on the photoelectric conversion layer B). (The amount obtained by dividing the output of the element by the output of the photoelectric conversion element formed on the photoelectric conversion layer B). The horizontal axis is the wavelength.

【0023】図3の光電変換体層A、Bを用いて形成し
た光電変換素子の波長特性を図4(a)に示す。光電変
換体層Bの材料は、光電変換素子の波長特性が領域II
において平坦または緩やかな変化となるようなものが望
ましい。
FIG. 4A shows the wavelength characteristics of the photoelectric conversion element formed using the photoelectric conversion layers A and B of FIG. The material of the photoelectric conversion layer B has a wavelength characteristic of the photoelectric conversion element in the region II A.
Is desirably flat or gradual.

【0024】図4(a)の材料を図3のように積層して
構成した光電変換素子の入力光波長と光電変換素子の出
力との関係を図4(b)に示す。光電変換体層Bの光電
変換素子の出力は、光電変換体層Aの光電変換素子にお
ける吸収により、短波長側においても急激な減衰を示
す。
FIG. 4B shows the relationship between the input light wavelength and the output of the photoelectric conversion element formed by laminating the materials shown in FIG. 4A as shown in FIG. The output of the photoelectric conversion element of the photoelectric conversion layer B shows a sharp attenuation even on the short wavelength side due to absorption in the photoelectric conversion element of the photoelectric conversion layer A.

【0025】ここで、この2つの素子の出力比R(Aの
出力/Bの出力)は、図4(c)に示したように、波長
に対し単調に減少する量となる。図で、Rmax、R
minは領域IIにおけるA、Bの出力比Rの最大値、
および最小値である。出力比Rは、波長を評価するため
の指標の最も簡単な例の1つである。領域IIにおい
て、この量に対し波長が一意に定まるため、この量から
領域IIの範囲の波長の入力光の波長を求めることがで
きる。この量を測定し、Rmaxよりも大きな値、また
はRminよりも小さな値が得られた場合は、それぞ
れ、領域I、領域IIIの光が入力されたと判断でき
る。ここでは簡単のため、波長を決定するための指標を
2つの素子の出力比としたが、この指標は、領域II
おいて波長を一意に定める量であれば、任意のものとす
ることが可能である。なお、一般にはAの出力およびB
の出力を独立変数とした関数により波長が与えられる。
この関数を波長評価関数と呼ぶ。この方法で波長評価を
行うことができる条件は、必要な波長領域で1価の波長
評価関数が存在することである。
Here, the output ratio R (output of A / output of B) of these two elements is an amount that monotonically decreases with respect to the wavelength as shown in FIG. 4C. In the figure, R max , R
min is the maximum value of the output ratio R of A and B in the region II A ;
And the minimum value. The power ratio R is one of the simplest examples of an index for evaluating a wavelength. In the region II A, because this wavelength is uniquely determined with respect to the amount, it is possible to determine the wavelength of the input light in the wavelength range from the amount of space II A. The amount is measured, if a value greater than R max or smaller than R min, is obtained, respectively, regions I A, and the light areas III A is input can be determined. Here, for simplicity, although the index for determining the wavelength and the output ratio of the two elements, this index, it is an amount which uniquely determine the wavelength in the region II A, it can be any of It is. Generally, the output of A and B
The wavelength is given by a function using the output of as an independent variable.
This function is called a wavelength evaluation function. The condition under which wavelength evaluation can be performed by this method is that a monovalent wavelength evaluation function exists in a necessary wavelength region.

【0026】また、ここでは簡単のために、上層の光電
変換体層Aの禁制帯幅を下層の光電変換体層Bの禁制帯
幅よりも大きくした例を示したが、逆の構成でも同様な
作用の現出は可能である。
For the sake of simplicity, an example in which the forbidden band width of the upper photoelectric conversion layer A is made larger than the forbidden band width of the lower photoelectric conversion layer B has been described. It is possible to bring out various functions.

【0027】図1は本発明の実施の形態1の波長計測装
置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wavelength measuring device according to the first embodiment of the present invention.

【0028】図において、1は光電変換体層A、2は光
電変換体層B、3は基板、4、5は光電変換体層A
(1)に設けた1対のオーミック接合電極A1、A2、
6、7は光電変換体層B(2)に設けた1対のオーミッ
ク接合電極B1、B2、8、10は電流計、9、10は
直流電源(DC電源)、12は入射光である。
In the figure, 1 is a photoelectric conversion layer A, 2 is a photoelectric conversion layer B, 3 is a substrate, and 4 and 5 are photoelectric conversion layers A
A pair of ohmic junction electrodes A1, A2 provided in (1)
Reference numerals 6 and 7 denote a pair of ohmic junction electrodes B1, B2, 8, and 10 provided on the photoelectric conversion layer B (2), an ammeter, 9, 10 a DC power supply (DC power supply), and 12 an incident light.

【0029】本実施の形態1では、半導体層等からなる
光電変換体層(光吸収層、受光層)を2層構造とし、そ
れぞれに光伝導型光電変換素子(光電変換器)を形成し
た。すなわち、基板3上に互いに異なる材料からなる光
電変換体層A、B(1、2)を形成し、それぞれの層に
1対のオーミック接合電極4、5、6、7を作製するこ
とにより、2組の光伝導型光電変換素子を形成したもの
である。2対の電極4、5、6、7には、電流計8、1
0および適当な直流電源9、11を接続しておく。これ
に上方から未知の波長の光を入射させ、2対の電極4、
5、6、7間に現れる電流I、I’を測定する。この電
流値から λ=f(I,I’) によって入力光の波長を求めることができる。但し、上
式において、λは入力光の波長、fは波長評価関数であ
り、計測波長範囲において1価関数となっていることが
要求される。この関数の選び方には任意性があり、関数
形の選択により波長を求める精度が決定される。
In the first embodiment, a photoelectric conversion element (photoelectric converter) is formed in each of the two photoelectric conversion layers (light absorbing layer and light receiving layer) composed of a semiconductor layer and the like. That is, by forming photoelectric conversion layers A and B (1, 2) made of different materials on the substrate 3, and forming a pair of ohmic junction electrodes 4, 5, 6, 7 on each layer, In this example, two sets of photoconductive photoelectric conversion elements are formed. Two pairs of electrodes 4, 5, 6, 7 have ammeters 8, 1
0 and appropriate DC power supplies 9 and 11 are connected. Light of an unknown wavelength is incident on this from above, and two pairs of electrodes 4,
The currents I and I 'appearing between 5, 6, and 7 are measured. From this current value, the wavelength of the input light can be obtained by λ = f (I, I ′). However, in the above equation, λ is the wavelength of the input light, f is the wavelength evaluation function, and is required to be a monovalent function in the measurement wavelength range. The method of selecting this function is arbitrary, and the accuracy of obtaining the wavelength is determined by selecting the function form.

【0030】本実施の形態1では、光伝導型光電変換素
子を用いたが、ショットキー接合やpn接合を利用した
他の光電変換素子を用いてもかまわない。光電変換体層
A、Bの材料は計測したい波長範囲によって定められ
る。但し、一般には光電変換体層Aの材料のエネルギー
ギャップの方を、光電変換体層Bの材料のエネルギーギ
ャップよりも大きくとっておく方が、層厚などの設計が
容易となるが、逆に光電変換体層Aのエネルギーギャッ
プを光電変換体層Bのエネルギーギャップより小さくし
た設計も可能である。但し、その場合には、光電変換体
層Aの光吸収をある程度抑制する必要があり、光電変換
体層Aの厚さを薄めにするなどの構造上の工夫の必要が
ある。
In the first embodiment, a photoconductive photoelectric conversion element is used, but another photoelectric conversion element using a Schottky junction or a pn junction may be used. The material of the photoelectric conversion layers A and B is determined according to the wavelength range to be measured. However, in general, designing the energy gap of the material of the photoelectric conversion layer A to be larger than the energy gap of the material of the photoelectric conversion layer B facilitates the design of the layer thickness and the like. A design in which the energy gap of the photoelectric conversion layer A is smaller than the energy gap of the photoelectric conversion layer B is also possible. However, in that case, it is necessary to suppress the light absorption of the photoelectric conversion layer A to some extent, and it is necessary to take structural measures such as reducing the thickness of the photoelectric conversion layer A.

【0031】なお、図1では光電変換体層をA、Bの2
層としているが、これを3層以上のより多い層数とする
ことも可能である。この場合は、それぞれの光電変換体
層にエネルギーギャップの異なる材料を用い、それぞれ
の光電変換体層の上に電極を形成することによって、よ
り広範囲の波長検出を行うことも可能となる。さらに、
相異なる光電変換体層の間にバンドギャップの大きな光
電変換体層を形成することにより、光電変換を行う光電
変換体層間の電流アイソレーションを高め、検出精度を
上げる方法も有用である。
In FIG. 1, the photoelectric conversion layer is formed of A and B
Although the number of layers is three, the number of layers may be three or more. In this case, a wider range of wavelength detection can be performed by using materials having different energy gaps for the respective photoelectric conversion layers and forming electrodes on the respective photoelectric conversion layers. further,
It is also useful to form a photoelectric conversion layer having a large band gap between different photoelectric conversion layers, thereby increasing current isolation between photoelectric conversion layers that perform photoelectric conversion and increasing detection accuracy.

【0032】上記のように、本実施の形態1の波長計測
装置は、基板3上に設けた光電変換体層A、Bからなる
光電変換体積層構造に入射した光の光路の少なくとも2
箇所において波長感度特性の異なる光電変換を行うデバ
イスと、上記少なくとも2箇所における光電変換電流を
計測する計測手段である電流計8、10と、電流計8、
10から出力された電流値をもとに波長を決定するため
の演算を行う演算手段(図示省略)とを有するものであ
る。
As described above, the wavelength measuring device according to the first embodiment has at least two optical paths of light incident on the photoelectric conversion layered structure including the photoelectric conversion layers A and B provided on the substrate 3.
A device for performing photoelectric conversion with different wavelength sensitivity characteristics at the locations, ammeters 8 and 10 as measuring means for measuring the photoelectric conversion current at at least two locations, and an ammeter 8;
And an arithmetic unit (not shown) for performing an arithmetic operation for determining the wavelength based on the current value output from the reference numeral 10.

【0033】また、本実施の形態1の波長計測方法は、
基板3上に設けた光電変換体層A、Bからなる光電変換
体積層構造に入射した光の光路の少なくとも2箇所にお
いて波長感度特性の異なる光電変換を行うデバイスを用
い、上記デバイスに計測対象光を受光させ、上記少なく
とも2箇所における光電変換電流を計測し、上記少なく
とも2箇所から出力された電流値を、除法を基礎とする
演算式に導入して得られた計算値を、波長と一義的に対
応させることで上記計測対象光の波長を決定するもので
ある。
Further, the wavelength measuring method of the first embodiment
A device that performs photoelectric conversion with different wavelength sensitivity characteristics at least at two places on the optical path of light incident on the photoelectric converter laminate structure including the photoelectric converter layers A and B provided on the substrate 3 is used. And the photoelectric conversion current at at least two places is measured, and the calculated value obtained by introducing the current value output from the at least two places into an arithmetic expression based on division is uniquely defined as a wavelength. Is determined to determine the wavelength of the light to be measured.

【0034】本実施の形態1の波長計測装置および波長
計測方法では、半導体層からなる光電変換体積層構造を
有するデバイスを光学デバイスとして応用し、このデバ
イスの光電変換電流をもとに一義的に光の波長を決定す
ることができ、装置が小型、軽量、安価で、かつ、高精
度な波長計測を行うことができる波長計測装置および波
長計測方法を実現することができる。
In the wavelength measuring apparatus and the wavelength measuring method according to the first embodiment, a device having a photoelectric converter laminated structure composed of a semiconductor layer is applied as an optical device, and is uniquely determined based on the photoelectric conversion current of the device. It is possible to realize a wavelength measuring device and a wavelength measuring method that can determine the wavelength of light, are small in size, light in weight, inexpensive, and can perform highly accurate wavelength measurement.

【0035】実施の形態2 図5は本発明の実施の形態2の波長計測装置の構成を示
す図である。
Second Embodiment FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a wavelength measuring device according to a second embodiment of the present invention.

【0036】本実施の形態2では、2層の光電変換体層
A、Bのそれぞれに、互いに光吸収の波長特性が異なる
2種類のウルツ鉱型半導体を用いている。ウルツ鉱型半
導体は、緑色から紫外域にかけての大きなエネルギーの
領域に吸収端を持つ場合が多く、この領域での波長計測
に有効である。また、本発明による波長計測装置は、本
質的に受光器と電気信号の処理部分しか持たないため、
耐環境用途に適しているが、ウルツ鉱型半導体はさらに
融点が高い、硬い、耐放射線性能に優れているなどの性
質を有しているため、宇宙や、高温環境下における波長
計測に有用である。
In the second embodiment, two types of wurtzite semiconductors having different light absorption wavelength characteristics are used for each of the two photoelectric conversion layers A and B. A wurtzite semiconductor often has an absorption edge in a large energy region from green to the ultraviolet region, and is effective for wavelength measurement in this region. Also, since the wavelength measuring device according to the present invention essentially has only a light receiving device and a processing portion of an electric signal,
Although suitable for environmental resistance applications, wurtzite semiconductors have properties such as a higher melting point, hardness, and superior radiation resistance, making them useful for wavelength measurement in space and high-temperature environments. is there.

【0037】実施の形態3 図6は本発明の実施の形態3の波長計測装置の構成を示
す図である。
Third Embodiment FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a wavelength measuring device according to a third embodiment of the present invention.

【0038】本実施の形態3では、2層の光電変換体層
A、Bのそれぞれに、互いに混晶組成の異なるInGa
N、すなわち、InGa1−yN、InGa1−x
Nを用いている。本実施の形態3では、上層のIn
1−yN光電変換体層AのIn組成yを下層のIn
Ga1−xN光電変換体層Bの組成xよりも小さくとっ
てあり(0≦y<x≦1)、これによりエネルギーギャ
ップは上層のInGa1−yN光電変換体層Aの方が
大きくなっている。上記実施の形態1でも述べたよう
に、逆に下層のInGa1−xN光電変換体層Bのエ
ネルギーギャップを大きくする設計、また、3層以上の
多層構造とした構成も有効である。
In the third embodiment, each of the two photoelectric conversion layers A and B has InGa with different mixed crystal compositions.
N, i.e., In y Ga 1-y N , In x Ga 1-x
N is used. In the third embodiment, the upper layer In y G
The In composition y of the a 1-y N photoelectric conversion layer A is changed to the lower In x
The composition x of the Ga 1-xN photoelectric conversion layer B is set to be smaller than 0 (y ≦ x <1), so that the energy gap is higher than that of the upper In y Ga 1-y N photoelectric conversion layer A. Is getting bigger. As mentioned in the first embodiment, contrary to the underlying In x Ga 1-x N photoelectric conversion layer design an energy gap larger of B, also effective configuration in which three or more layers of a multilayer structure .

【0039】実施の形態4 図7は本発明の実施の形態4の波長計測装置の構成を示
す図である。
Fourth Embodiment FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a wavelength measuring device according to a fourth embodiment of the present invention.

【0040】本実施の形態4では、2層の光電変換体層
A、Bのそれぞれに、互いに混晶組成の異なるA1Ga
N、すなわち、AlGa1−yN、AlGa1−x
Nを用いている。本実施の形態4では、上層のAl
1−yN光電変換体層AのAl組成yを下層のAl
Ga1−xN光電変換体層Bの組成xよりも大きくとっ
てあり(0≦x<y≦1)、これによりエネルギーギャ
ップは上層のAlGa1−yN光電変換体層Aの方が
大きくなっている。上記実施の形態1でも述べたよう
に、逆に下層のAlGa1−xN光電変換体層Bのエ
ネルギーギャップを大きくする設計、また、3層以上の
多層構造とした構成も有効である。
In the fourth embodiment, each of the two photoelectric conversion layers A and B has A1Ga having a different mixed crystal composition.
N, i.e., Al y Ga 1-y N , Al x Ga 1-x
N is used. In the fourth embodiment, the upper layer Al y G
The Al composition y of the a 1-y N photoelectric conversion layer A is changed to the lower Al x
It is larger than the composition x of the Ga 1-x N photoelectric conversion layer B (0 ≦ x <y ≦ 1), whereby the energy gap is larger than that of the upper A y Ga 1-y N photoelectric conversion layer A. Is getting bigger. As mentioned in the first embodiment, contrary to the underlying Al x Ga 1-x N photoelectric conversion layer design an energy gap larger of B, also effective configuration in which three or more layers of a multilayer structure .

【0041】実施の形態5 図8は本発明の実施の形態5の波長計測装置の構成を示
す図である。
Fifth Embodiment FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a wavelength measuring device according to a fifth embodiment of the present invention.

【0042】13は光学フィルタである。Reference numeral 13 denotes an optical filter.

【0043】本実施の形態5では、光電変換体層A、B
で構成される光電変換体積層構造の上、すなわち、受光
側に光学フィルタ13を形成している。この光学フィル
タ13は、光電変換体層A、Bと同様の半導体等の他、
色ガラスフィルタ、金属フィルタ、誘電体多層膜フィル
タなどを用いることが可能である。この光学フィルタ1
3は、その波長特性を選択することにより、以下の2つ
の効果をもたらす。
In the fifth embodiment, the photoelectric conversion layers A and B
The optical filter 13 is formed on the photoelectric conversion body laminated structure constituted by the above, that is, on the light receiving side. The optical filter 13 includes a semiconductor similar to the photoelectric conversion layer A and the photoelectric conversion layer B, and the like.
It is possible to use a color glass filter, a metal filter, a dielectric multilayer filter, or the like. This optical filter 1
3 has the following two effects by selecting its wavelength characteristics.

【0044】光学フィルタ13として、図4のλ1以
下の波長の光を減衰させるローパスフィルタを用いるこ
とにより、必要な領域以外の光が入力されたときの出力
をR min(図4(c)参照)以下に制限する。
As the optical filter 13, λ 1 or less in FIG.
Use a low-pass filter to attenuate the lower wavelength light.
The output when light outside the required area is input
To R min(Refer to FIG. 4C).

【0045】光電変換体層A、Bの波長特性が、図4
(a)に示したようななだらかなものでない場合には、
評価可能な波長範囲が狭くなる場合がある。この場合、
光学フィルタ13により光電変換素子の出力の実効的波
長特性を変えることによって、評価可能波長範囲を広げ
ることが可能となる。
The wavelength characteristics of the photoelectric conversion layers A and B are shown in FIG.
If it is not smooth as shown in (a),
The evaluable wavelength range may be narrow. in this case,
By changing the effective wavelength characteristic of the output of the photoelectric conversion element by the optical filter 13, the wavelength range that can be evaluated can be expanded.

【0046】上記の場合についてさらに詳細に説明す
る。
The above case will be described in more detail.

【0047】図9(a)〜(c)は本発明の実施の形態
5における動作原理を示す図である。図9(a)は領域
に吸収ピークが存在する場合の光電変換素子の波長
特性を示し、図9(b)はこの波長特性を相殺するため
の光学フィルタ特性を示し、図9(c)は図9(a)の
光電変換素子に図9(b)の光学フィルタを用いた場合
の光電変換素子の出力を示す。それぞれ横軸は波長であ
る。
FIGS. 9A to 9C are diagrams showing the operation principle according to the fifth embodiment of the present invention. 9 (a) shows the wavelength characteristics of the photoelectric conversion element when there is an absorption peak in the region I A, FIG. 9 (b) shows an optical filter characteristic for canceling the wavelength characteristic, FIG. 9 (c 9) shows the output of the photoelectric conversion element when the optical filter of FIG. 9B is used for the photoelectric conversion element of FIG. 9A. The horizontal axis is the wavelength.

【0048】光電変換体層A、Bを構成する半導体等の
種類や純度によっては、光吸収特性が図4(a)で示し
たような単純なものでなく、吸収端近傍に吸収ピークを
持つ場合がある。この場合、光電変換素子の波長特性も
図9(a)に示すように、吸収端近傍にピークを持つ。
このような半導体材料を用いて構成した波長計測装置で
は、波長評価範囲はλ1からλ2の範囲となる。しか
し、このときに波長計測装置の光電変換体層A、Bの前
に、図9(b)の光透過特性をもつ光学フィルタ13を
用いることにより、実効的に吸収特性のピークを抑え、
なだらかな変化を示す吸収特性を得ることが可能であ
る。これにより、出力比Rも図9(c)に示したように
単調な変化となり、測定波長の範囲もλ1’からλ2ま
でと拡張することが可能となる。
Depending on the type and purity of the semiconductors and the like constituting the photoelectric conversion layers A and B, the light absorption characteristics are not simple as shown in FIG. 4A, but have an absorption peak near the absorption edge. There are cases. In this case, the wavelength characteristic of the photoelectric conversion element also has a peak near the absorption edge as shown in FIG.
In a wavelength measuring device configured using such a semiconductor material, the wavelength evaluation range is from λ1 to λ2. However, at this time, by using the optical filter 13 having the light transmission characteristics shown in FIG. 9B in front of the photoelectric conversion layers A and B of the wavelength measuring device, the peak of the absorption characteristics is effectively suppressed,
It is possible to obtain absorption characteristics showing a gradual change. As a result, the output ratio R also changes monotonously as shown in FIG. 9C, and the range of the measurement wavelength can be extended from λ1 ′ to λ2.

【0049】実施の形態6 図10は本発明の実施の形態6の波長計測装置の構成を
示す図である。
Sixth Embodiment FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a wavelength measuring device according to a sixth embodiment of the present invention.

【0050】14は加熱/冷却素子である。Reference numeral 14 denotes a heating / cooling element.

【0051】本実施の形態6では、上記実施の形態1の
波長計測装置において、加熱/冷却素子14により光電
変換体層A、Bの温度を変えることができるようにした
波長計測装置である。加熱/冷却素子14はヒータ、ペ
ルチェ素子などの温度制御素子を用いることができる。
例えば一般にウルツ鉱型半導体の吸収端は温度が上がる
ことにより、長波長側にシフトする。従って、図10に
示したような構造を用いて光電変換体層A、Bの温度を
制御することにより、評価可能波長範囲の制御が可能と
なる。
In the sixth embodiment, the wavelength measuring apparatus of the first embodiment is such that the temperature of the photoelectric conversion layers A and B can be changed by the heating / cooling element 14. As the heating / cooling element 14, a temperature control element such as a heater or a Peltier element can be used.
For example, in general, the absorption edge of a wurtzite semiconductor shifts to a longer wavelength side as the temperature rises. Therefore, by controlling the temperature of the photoelectric conversion layers A and B using the structure as shown in FIG. 10, it is possible to control the wavelength range that can be evaluated.

【0052】なお、温度制御には図10に示したよう
に、加熱/冷却素子14等の温度制御装置をデバイスに
接触させる方法のほか、赤外光から紫外光程度の光をデ
バイスに照射することにより間接的に行なう方法をとっ
ても良い。具体的な波長シフト量は例えば−60℃から
0℃の温度変化によって、約3nm(長波長側にシフ
ト)である。
As shown in FIG. 10, the temperature control may be performed by a method in which a temperature control device such as a heating / cooling element 14 is brought into contact with the device, or by irradiating the device with light ranging from infrared light to ultraviolet light. In this case, a method may be used indirectly. A specific wavelength shift amount is about 3 nm (shift to a longer wavelength side) due to a temperature change from −60 ° C. to 0 ° C., for example.

【0053】すなわち、本実施の形態6では、光電変換
体層A、Bの温度を変化させる手段として加熱/冷却素
子14を設け、該加熱/冷却素子14によって光電変換
体層A、Bの温度を変化させることにより、光電変換体
層A、Bの波長感度特性を変化させ、波長評価範囲を可
変としたものである。
That is, in the sixth embodiment, the heating / cooling element 14 is provided as a means for changing the temperature of the photoelectric conversion layers A and B, and the heating / cooling element 14 controls the temperature of the photoelectric conversion layers A and B. Is changed to change the wavelength sensitivity characteristics of the photoelectric conversion layers A and B, thereby making the wavelength evaluation range variable.

【0054】実施の形態7 図11は本発明の実施の形態7の波長計測装置の構成を
示す図である。
Seventh Embodiment FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a wavelength measuring device according to a seventh embodiment of the present invention.

【0055】15は圧力印加装置、15a、15b、1
5cはナイフエッジである。
Reference numeral 15 denotes a pressure application device, 15a, 15b, 1
5c is a knife edge.

【0056】本実施の形態6では、上記実施の形態1の
波長計測装置において、光電変換体層A、Bに外部から
引張応力(延張応力)を加えることができるようにした
波長評価装置である。本実施の形態6では、デバイスの
表面の2箇所をナイフエッジ15a、15bで固定し、
デバイスの裏面の1箇所をやはりナイフエッジ15cを
押し付けることにより、光電変換体層A、Bに一軸性引
張応力を加えるような構成について示した。
In the sixth embodiment, in the wavelength measuring device of the first embodiment, a wavelength evaluation device which is capable of externally applying a tensile stress (extension stress) to the photoelectric conversion layers A and B. is there. In the sixth embodiment, two places on the surface of the device are fixed with knife edges 15a and 15b,
The configuration in which the uniaxial tensile stress is applied to the photoelectric conversion layers A and B by pressing the knife edge 15c on one portion on the back surface of the device has also been described.

【0057】なお、光電変換体層A、Bに加える圧力は
一軸性引張応力のほか一軸性圧縮応力、静水圧でもかま
わない。光電変換体層A、Bに圧力を加えることにより
ウルツ鉱型半導体等からなる光電変換体層A、Bの吸収
端が変化する。例えば、c軸に垂直方向に圧縮応力が加
わると吸収端は短波長側にシフトする。従って、図に示
したような構造を用いて光電変換体層A、Bに加わる圧
力を制御することにより、評価可能波長範囲の制御が可
能となる。具体的には例えばc軸方向に0.4%の一軸
性歪を加えることにより約6nmの波長シフトを起こす
ことができる。 (c軸方向圧縮→長波長側へのシフト)すなわち、本実
施の形態7では、光電変換体層A、Bに圧力を加える手
段、すなわち、圧力印加装置15を設け、該圧力印加装
置15によって光電変換体層A、Bに圧力を加えること
により、光電変換体層A、Bの波長感度特性を変化さ
せ、波長評価範囲を可変としたものである。
The pressure applied to the photoelectric conversion layers A and B may be a uniaxial tensile stress, a uniaxial compressive stress, or a hydrostatic pressure. By applying pressure to the photoelectric conversion layers A and B, the absorption edges of the photoelectric conversion layers A and B made of a wurtzite semiconductor or the like change. For example, when a compressive stress is applied in a direction perpendicular to the c-axis, the absorption edge shifts to a shorter wavelength side. Therefore, by controlling the pressure applied to the photoelectric conversion layers A and B using the structure as shown in the figure, it is possible to control the wavelength range that can be evaluated. Specifically, for example, a wavelength shift of about 6 nm can be caused by applying a uniaxial strain of 0.4% in the c-axis direction. (C-axis direction compression → shift to longer wavelength side) That is, in the seventh embodiment, a means for applying pressure to the photoelectric conversion layers A and B, that is, a pressure applying device 15 is provided. By applying pressure to the photoelectric conversion layers A and B, the wavelength sensitivity characteristics of the photoelectric conversion layers A and B are changed, and the wavelength evaluation range is made variable.

【0058】以上本発明を実施の形態に基づいて具体的
に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
Although the present invention has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. It is.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体層等の光電変換体積層構造を有するデバイスを光
学デバイスとして応用し、このデバイスの光電変換電流
をもとに一義的に光の波長を決定することができ、装置
が小型、軽量、安価で、かつ、高精度な波長計測を行う
ことができる波長計測装置および波長計測方法を実現す
ることができる。
As described above, according to the present invention,
A device having a photoelectric conversion layer structure such as a semiconductor layer is applied as an optical device, and the wavelength of light can be uniquely determined based on the photoelectric conversion current of the device. In addition, it is possible to realize a wavelength measurement device and a wavelength measurement method capable of performing highly accurate wavelength measurement.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の波長計測装置の構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wavelength measurement device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明による光電変換体積層膜を用いて構成し
た光電変換素子の波長に対する出力の関係を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an output and a wavelength of a photoelectric conversion element formed by using a photoelectric conversion body laminated film according to the present invention.

【図3】本発明による光電変換素子を構成する光電変換
体層の基本構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a basic configuration of a photoelectric conversion layer constituting a photoelectric conversion element according to the present invention.

【図4】(a)〜(c)は図3の光電変換素子の出力お
よび波長を評価するための指標について示す図である。
4 (a) to 4 (c) are diagrams showing indexes for evaluating the output and wavelength of the photoelectric conversion element of FIG. 3;

【図5】本発明の実施の形態2の波長計測装置の構成を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a wavelength measurement device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態3の波長計測装置の構成を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a wavelength measurement device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態4の波長計測装置の構成を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a wavelength measurement device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態5の波長計測装置の構成を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a wavelength measurement device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】(a)〜(c)は本発明の実施の形態5におけ
る動作原理を示す図である。
FIGS. 9A to 9C are diagrams illustrating an operation principle according to the fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施の形態6の波長計測装置の構成
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a wavelength measurement device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態7の波長計測装置の構成
を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a wavelength measurement device according to a seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光電変換体層A、2…光電変換体層B、3…基板、
4、5…オーミック接合電極A1、A2、6、7…オー
ミック接合電極B1、B2、8、10…電流計、9、1
0…直流電源、12…入射光、13…光学フィルタ、1
4…加熱/冷却素子、15…圧力印加装置、15a、1
5b、15c…ナイフエッジ。
Reference numeral 1 denotes a photoelectric conversion layer A, 2 denotes a photoelectric conversion layer B, 3 denotes a substrate,
4, 5 ... ohmic junction electrodes A1, A2, 6, 7 ... ohmic junction electrodes B1, B2, 8, 10 ... ammeter, 9, 1
0: DC power supply, 12: incident light, 13: optical filter, 1
4: heating / cooling element, 15: pressure applying device, 15a, 1
5b, 15c: knife edge.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 直樹 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 2G020 BA19 BA20 CD24 2G065 AA20 BA02 BB25 CA21 5F049 MA02 MA05 MA20 NA10 NB07 QA07 UA18 UA20  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Naoki Kobayashi F-term (reference) 2G020 BA19 BA20 CD24 2G065 AA20 BA02 BB25 CA21 5F049 MA02 MA05 MA20 NA10 NB07 QA07 UA18 UA20

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に設けた光電変換体積層構造に入射
した光の光路の少なくとも2箇所において波長感度特性
の異なる光電変換を行うデバイスと、 上記少なくとも2箇所における光電変換電流を計測する
計測手段と、 上記計測手段から出力された電流値をもとに波長を決定
するための演算を行う演算手段とを有することを特徴と
する波長計測装置。
1. A device for performing photoelectric conversion with different wavelength sensitivity characteristics at at least two places in an optical path of light incident on a photoelectric conversion body laminated structure provided on a substrate, and measuring the photoelectric conversion current at at least two places. A wavelength measuring apparatus comprising: means for calculating a wavelength based on a current value output from the measuring means.
【請求項2】上記光電変換体積層構造にウルツ鉱型半導
体層を用いたことを特徴とする請求項1記載の波長計測
装置。
2. The wavelength measuring apparatus according to claim 1, wherein a wurtzite type semiconductor layer is used for the photoelectric conversion body laminated structure.
【請求項3】上記光電変換体積層構造に、互いに組成x
の異なるInGa1−xN(0≦x≦1)混晶半導体
を用いたことを特徴とする請求項1記載の波長計測装
置。
3. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein said photoelectric conversion element laminated structure has a composition x
2. The wavelength measuring device according to claim 1, wherein In x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 1) mixed crystal semiconductors are used.
【請求項4】上記光電変換体積層構造に、互いに組成x
の異なるAlGa1−xN(0≦x≦1)混晶半導体
を用いたことを特徴とする請求項1記載の波長計測装
置。
4. The photoelectric conversion device according to claim 1, wherein said photoelectric conversion body laminated structure has a composition x
2. The wavelength measuring apparatus according to claim 1, wherein Al x Ga 1 -xN (0 ≦ x ≦ 1) mixed crystal semiconductors different from each other are used.
【請求項5】上記光電変換体積層構造の受光側に光学フ
ィルタを設けたことを特徴とする請求項1記載の波長計
測装置。
5. The wavelength measuring apparatus according to claim 1, wherein an optical filter is provided on a light receiving side of said photoelectric conversion body laminated structure.
【請求項6】上記光電変換体積層構造の温度を変化させ
る手段を設け、該手段によって上記光電変換体積層構造
の温度を変化させることにより、上記光電変換体層の波
長感度特性を変化させ、波長評価範囲を可変としたこと
を特徴とする請求項1記載の波長計測装置。
6. A means for changing the temperature of the photoelectric conversion layer structure, wherein the means changes the temperature of the photoelectric conversion layer structure to change the wavelength sensitivity characteristics of the photoelectric conversion layer. 2. The wavelength measuring device according to claim 1, wherein the wavelength evaluation range is variable.
【請求項7】上記光電変換体積層構造に圧力を加える手
段を設け、該手段によって上記光電変換体積層構造に圧
力を加えることにより、上記光電変換体積層構造の波長
感度特性を変化させ、波長評価範囲を可変としたことを
特徴とする請求項1記載の波長計測装置。
7. A means for applying pressure to the photoelectric conversion element laminated structure, and by applying pressure to the photoelectric conversion element laminated structure, the wavelength sensitivity characteristic of the photoelectric conversion element laminated structure is changed. 2. The wavelength measuring apparatus according to claim 1, wherein an evaluation range is variable.
【請求項8】上記光電変換体積層構造の禁制帯幅エネル
ギー領域の中心波長の差異が、計測対象光の波長領域幅
以上である光電変換体材料で上記光電変換体積層構造が
構成されることを特徴とする請求項1記載の波長計測装
置。
8. A photoelectric conversion material laminated structure comprising a photoelectric conversion material whose difference in center wavelength of a forbidden band energy region of the photoelectric conversion material laminated structure is equal to or greater than the wavelength region width of light to be measured. The wavelength measuring device according to claim 1, wherein:
【請求項9】基板上に設けた光電変換体積層構造に入射
した光の光路の少なくとも2箇所において波長感度特性
の異なる光電変換を行うデバイスを用い、 上記デバイスに計測対象光を受光させ、 上記少なくとも2箇所における光電変換電流を計測し、 上記少なくとも2箇所から出力された電流値を、除法を
基礎とする演算式に導入して得られた計算値を、波長と
一義的に対応させることで上記計測対象光の波長を決定
することを特徴とする波長計測方法。
9. A device for performing photoelectric conversion having different wavelength sensitivity characteristics at least at two places in an optical path of light incident on a photoelectric converter laminate structure provided on a substrate, causing the device to receive light to be measured, By measuring the photoelectric conversion current at at least two places, and introducing the current value output from the at least two places into an arithmetic expression based on division, the calculated value is uniquely associated with the wavelength. A wavelength measuring method comprising determining a wavelength of the light to be measured.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008500723A (en) * 2004-05-27 2008-01-10 フォブオン・インク Amorphous silicon vertical color filter
US7411178B2 (en) 2003-08-11 2008-08-12 Eudyna Devices Inc. Wavelength measuring device for a single light receiving element and wavelength measuring method at different temperatures
US9671288B2 (en) 2012-07-18 2017-06-06 Microsemi Corporation Solid-state photodetector with a spectral response of the generated photocurrent is controlled by an applied bias voltage
CN111750987A (en) * 2019-03-27 2020-10-09 中国科学院物理研究所 High-sensitivity light intensity fluctuation detector based on Schottky junction

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