JPH02232531A - 光検出装置 - Google Patents
光検出装置Info
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- JPH02232531A JPH02232531A JP1054331A JP5433189A JPH02232531A JP H02232531 A JPH02232531 A JP H02232531A JP 1054331 A JP1054331 A JP 1054331A JP 5433189 A JP5433189 A JP 5433189A JP H02232531 A JPH02232531 A JP H02232531A
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Links
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は特定の波長帯域の光を検出する波長選択性を有
する光検出装置に関するものである。
する光検出装置に関するものである。
従来、特定の波長｛；｝域の光を検出するのには、一般
的に光センサの前面に光フィルタを配置し、この光フィ
ルタの有する特性を検出する光の波長帯域に応じたもの
とすることにより、被検出光の中から特定の波長帯域の
光成分、例えば赤〜赤外先や紫外光〜青等の特定の波長
帯域を有する光成分を検出していた。または、光センサ
の前面にプリズム等の分光器を配置することにより、特
定の波長帯域の光を検出していた。
的に光センサの前面に光フィルタを配置し、この光フィ
ルタの有する特性を検出する光の波長帯域に応じたもの
とすることにより、被検出光の中から特定の波長帯域の
光成分、例えば赤〜赤外先や紫外光〜青等の特定の波長
帯域を有する光成分を検出していた。または、光センサ
の前面にプリズム等の分光器を配置することにより、特
定の波長帯域の光を検出していた。
しかしながら、上記従来の構成による特定波長帯域の光
の検出は、光フィルタおよび分光器が高価なものである
ためにコストがかかるという課題があり、また、検出す
る光の波長帯域に応じてその都度高価な光フィルタや分
光器を備えなければならないという課題もあった。また
、光フィルタにあっては特定波長よりも短波長または長
波長の光成分だけを通過させ得る特性を実現するのは大
変困難であるという課題を有していた。
の検出は、光フィルタおよび分光器が高価なものである
ためにコストがかかるという課題があり、また、検出す
る光の波長帯域に応じてその都度高価な光フィルタや分
光器を備えなければならないという課題もあった。また
、光フィルタにあっては特定波長よりも短波長または長
波長の光成分だけを通過させ得る特性を実現するのは大
変困難であるという課題を有していた。
本発明はこれら課題を解消するためになされたもので、
第１導電型の半導体基板に第２導電型の不純物領域が形
成された第１の受光部およびこの第１の受光部の光検出
特性と異なるように第２導電型の不純物領域が形成され
た第２の受光部を有するセンサ複合体と、一入力端子が
第１の受光部に電気的に接続され他入力端子が第２の受
光部に電気的に接続され単一極性の電源電圧が与えられ
て各受光部の出力の差を増幅して出力する差動増幅器と
から構成されたものである。
第１導電型の半導体基板に第２導電型の不純物領域が形
成された第１の受光部およびこの第１の受光部の光検出
特性と異なるように第２導電型の不純物領域が形成され
た第２の受光部を有するセンサ複合体と、一入力端子が
第１の受光部に電気的に接続され他入力端子が第２の受
光部に電気的に接続され単一極性の電源電圧が与えられ
て各受光部の出力の差を増幅して出力する差動増幅器と
から構成されたものである。
また、この差動増幅器が入力信号を可変して増幅するも
のである。
のである。
第１および第２の各受光部に同一の光が照射されると各
受光部には異なる出力が発生し、これら出力の差は差動
増幅器によって増幅され、増幅された出力の差は単一の
極性を有するものになり、被検出光のうちの特定波長帯
域の光成分に比例するものになる。また、差動増幅器の
増幅度を可変することにより、検出する光成分の波長帯
域は可変される。
受光部には異なる出力が発生し、これら出力の差は差動
増幅器によって増幅され、増幅された出力の差は単一の
極性を有するものになり、被検出光のうちの特定波長帯
域の光成分に比例するものになる。また、差動増幅器の
増幅度を可変することにより、検出する光成分の波長帯
域は可変される。
第１図は本発明の一実施例を表す概念図であり、紫外光
〜青の特定波長帯の光成分を選択して検出するものであ
る。
〜青の特定波長帯の光成分を選択して検出するものであ
る。
光検出装置はセンサ複合体１と差動増幅器２とから構成
される。
される。
センサ複合体１は半導体基板３に複数形成された第１の
受光部ＰＤＩと第２の受光部ＰＤ２とから構成されてい
る。半導体基板３はボロン（Ｂ）を含むシリコン（Ｓ
ｉ）を林料としてｐ型に形成される。第１の受光部ＰＤ
Ｉはこの半導体基板３に砒素（Ａｓ）を含んでｎ型に形
成された不純物領域４から構成され、この不純物領域４
は０，５μｍ程度の深さに形成される。第２の受光部Ｐ
Ｄ２は半導体基板３にリン（Ｐ）を含んでｎ型に形成さ
れた不純物領域５から構成され、この不純物領域５は１
．５μｍ程度の深さに形成される。また、アルミニウム
（１ ）を用いた配線パターンニングにより第１の受光
部ＰＤＩのｎ）１１の不純物領域４どうしが配線されて
電気的に接続され、オペアンブ６の反転入力端子に接続
される。また、同様にして第２の受光部ＰＤ２のｎ型の
不純物領域５どうしが配線されて電気的に接続され、オ
ペアンブ６の非反転入力端子に接続される。
受光部ＰＤＩと第２の受光部ＰＤ２とから構成されてい
る。半導体基板３はボロン（Ｂ）を含むシリコン（Ｓ
ｉ）を林料としてｐ型に形成される。第１の受光部ＰＤ
Ｉはこの半導体基板３に砒素（Ａｓ）を含んでｎ型に形
成された不純物領域４から構成され、この不純物領域４
は０，５μｍ程度の深さに形成される。第２の受光部Ｐ
Ｄ２は半導体基板３にリン（Ｐ）を含んでｎ型に形成さ
れた不純物領域５から構成され、この不純物領域５は１
．５μｍ程度の深さに形成される。また、アルミニウム
（１ ）を用いた配線パターンニングにより第１の受光
部ＰＤＩのｎ）１１の不純物領域４どうしが配線されて
電気的に接続され、オペアンブ６の反転入力端子に接続
される。また、同様にして第２の受光部ＰＤ２のｎ型の
不純物領域５どうしが配線されて電気的に接続され、オ
ペアンブ６の非反転入力端子に接続される。
差動増幅器２は、オペアンブ６と、この反転入力端子〜
出力端子間に接続された抵抗Ｒ２と、この非反転入力端
子〜接地間に接続された抵抗Ｒ１とから構成されている
。また、オペアンプ６には正の単一極性を存する電源電
圧ＶＣＣが与えられている。
出力端子間に接続された抵抗Ｒ２と、この非反転入力端
子〜接地間に接続された抵抗Ｒ１とから構成されている
。また、オペアンプ６には正の単一極性を存する電源電
圧ＶＣＣが与えられている。
また、ｎＷ１の不純物領域４とｐ型の半導体基板３とは
第１の受光部ＰＤＩのｐｎ接合を形成し、ｎ型の不純物
領域５とｐ型の半導体基板３とは第２の受光部ＰＤ２の
ｐｎ接合を形成する。これら各ｐｎ接合に基づく各受光
部ＰＤＩ，ＰＤ２の光検出特性は第２図のグラフに示さ
れる。なお、同図の横軸は光の波長［ｎｍｌ，縦軸は各
ｐｎ接合の感度［Ａ／ＷＥを表す。第１の受光部ＰＤＩ
は同図の特性曲線１１に示される特性を有し、紫外光の
短波長帯域から赤外先の長波長帯域を含む光成分を検出
する。第２の受光部ＰＤ２は同図の特性曲線ｌ２に示さ
れる特性を有し、紫外光〜ｎの短波長帯域の感度は零も
しくは第１の受光部ＰＤ１の感度よりも相対的に小さく
、可視光〜赤外先の長波長帯域の光成分は第１の受光部
ＰＤＩと同様な効率で検出する。
第１の受光部ＰＤＩのｐｎ接合を形成し、ｎ型の不純物
領域５とｐ型の半導体基板３とは第２の受光部ＰＤ２の
ｐｎ接合を形成する。これら各ｐｎ接合に基づく各受光
部ＰＤＩ，ＰＤ２の光検出特性は第２図のグラフに示さ
れる。なお、同図の横軸は光の波長［ｎｍｌ，縦軸は各
ｐｎ接合の感度［Ａ／ＷＥを表す。第１の受光部ＰＤＩ
は同図の特性曲線１１に示される特性を有し、紫外光の
短波長帯域から赤外先の長波長帯域を含む光成分を検出
する。第２の受光部ＰＤ２は同図の特性曲線ｌ２に示さ
れる特性を有し、紫外光〜ｎの短波長帯域の感度は零も
しくは第１の受光部ＰＤ１の感度よりも相対的に小さく
、可視光〜赤外先の長波長帯域の光成分は第１の受光部
ＰＤＩと同様な効率で検出する。
このような構成において、青〜紫外光を含む被検出光が
センサ複合体１に照射されると、ｐ型の半導体基板３に
はキャリアが生成される。一般的に、短波長の光成分は
基板の深い位置まで達することがなく、浅い位置でキャ
リアを生成し、長波長の光成分は基板の深い位置でキャ
リアを生成する。また、第１の受光部ＰＤＩにおける空
乏層は表面近傍に形成され、第２の受光部ＰＤ２におけ
る空乏層は浅い位置には現れない。また、空乏層にキャ
リアが捕えられる範囲（キャリアの拡散距離内）は、第
１の受光部ＰＤＩは基板の浅い位置にあり、第２の受光
部ＰＤ２は基板の深い位置まである。このため、第１の
受光部ＰＤＩは短波長帯域の光成分によって生成された
キャリアを検出し、第２の受光部ＰＤ２は短波長帯域か
ら長波長帯域の光成分によって生成されたキャリアを検
出する。従って、彼検出光は各光成分ごとに電流に変換
され、第１の受光部ＰＤＩによって検出された光成分は
ｎ型の不純物領域４からｐ型の半導体基板３に流れる電
流ＩＡになり５第２の受光部ＰＤ２によって険出された
光成分はｎ型の不純物領域５からｐ型の半導体基板３に
流れる電流！８になる。
センサ複合体１に照射されると、ｐ型の半導体基板３に
はキャリアが生成される。一般的に、短波長の光成分は
基板の深い位置まで達することがなく、浅い位置でキャ
リアを生成し、長波長の光成分は基板の深い位置でキャ
リアを生成する。また、第１の受光部ＰＤＩにおける空
乏層は表面近傍に形成され、第２の受光部ＰＤ２におけ
る空乏層は浅い位置には現れない。また、空乏層にキャ
リアが捕えられる範囲（キャリアの拡散距離内）は、第
１の受光部ＰＤＩは基板の浅い位置にあり、第２の受光
部ＰＤ２は基板の深い位置まである。このため、第１の
受光部ＰＤＩは短波長帯域の光成分によって生成された
キャリアを検出し、第２の受光部ＰＤ２は短波長帯域か
ら長波長帯域の光成分によって生成されたキャリアを検
出する。従って、彼検出光は各光成分ごとに電流に変換
され、第１の受光部ＰＤＩによって検出された光成分は
ｎ型の不純物領域４からｐ型の半導体基板３に流れる電
流ＩＡになり５第２の受光部ＰＤ２によって険出された
光成分はｎ型の不純物領域５からｐ型の半導体基板３に
流れる電流！８になる。
各受光部ＰＤＩ，ＰＤ２に発生した電流ＩＡ，１，は、
それらの差分がオペアンブ６によって増幅され、次式に
示す電圧Ｅ ｏｕｔがオペアンブ６の出力端子に現れる
。
それらの差分がオペアンブ６によって増幅され、次式に
示す電圧Ｅ ｏｕｔがオペアンブ６の出力端子に現れる
。
ＥｏｕＬ−−ｉ ＸＲＩ−（−１ＡｘＲ２）Ｂ
＝ Ｉ ｘ Ｒ ２ １ Ｂ Ｘ Ｒ １ ［
ｖＩＡ この電圧Ｅｏｕｔは第２図の斜線部に示された波長帯域
の光成分に比例するものになり、紫外光〜青の短波長帯
域の光成分のみを検出することが可能になる。ここで、
差動増幅器２の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との各抵抗値が等し
い時には（Ｒｌ−Ｒ２−Ｒ） 、オペアンブ６の出力電
圧ＥＯυｔはＲ（ＩいーＩｎ）になり、第３図の特性曲
線１３に示された光検出感度に比例するものになる。な
お、同図のグラフの横軸は波長［ｎｍ］，縦軸は感度［
Ａ／Ｗ］を表す。
ｖＩＡ この電圧Ｅｏｕｔは第２図の斜線部に示された波長帯域
の光成分に比例するものになり、紫外光〜青の短波長帯
域の光成分のみを検出することが可能になる。ここで、
差動増幅器２の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との各抵抗値が等し
い時には（Ｒｌ−Ｒ２−Ｒ） 、オペアンブ６の出力電
圧ＥＯυｔはＲ（ＩいーＩｎ）になり、第３図の特性曲
線１３に示された光検出感度に比例するものになる。な
お、同図のグラフの横軸は波長［ｎｍ］，縦軸は感度［
Ａ／Ｗ］を表す。
また、抵抗Ｒ１の抵抗値が抵抗Ｒ２の抵抗値よりも大き
い時には（Ｒｌ＞Ｒ２） 出力電圧ＥｏｕＬの値は同
図の特性曲線１４に示された光検出感度に比例するもの
になる。この抵抗Ｒ１が抵抗Ｒ２より大きい場合には、
可視光〜赤外先の帯域においては上記の電圧ＥｏｕＬの
式の第２項（Ｉ ｘＲ１）の値が第１項（■＾×Ｒ２
）の値Ｂ よりも大きくなり、電圧Ｅｏｕｔの値は計算式のうえに
おいては負になる。しかし、オペアンプ６に与えられて
いる電源電圧は正の単一極性である電圧Ｖｃｃであるた
め、実際に出力される電圧はその負の成分が除去される
。このため、得られる特性曲線１４は、上記の電圧Ｅｏ
ｕｔの値が正になる、波長帯域が紫外光〜青の波長帯域
だけに応答するものになる。また、各抵抗Ｒｌ，，Ｒ２
の抵抗値を可変することにより、差動増幅器２は各入力
端子に入力される信号を可変して増幅するようになり、
検出する光の波長帯域のカットオフを紫外光〜青の波長
の間で自由に可変することが可能になる。
い時には（Ｒｌ＞Ｒ２） 出力電圧ＥｏｕＬの値は同
図の特性曲線１４に示された光検出感度に比例するもの
になる。この抵抗Ｒ１が抵抗Ｒ２より大きい場合には、
可視光〜赤外先の帯域においては上記の電圧ＥｏｕＬの
式の第２項（Ｉ ｘＲ１）の値が第１項（■＾×Ｒ２
）の値Ｂ よりも大きくなり、電圧Ｅｏｕｔの値は計算式のうえに
おいては負になる。しかし、オペアンプ６に与えられて
いる電源電圧は正の単一極性である電圧Ｖｃｃであるた
め、実際に出力される電圧はその負の成分が除去される
。このため、得られる特性曲線１４は、上記の電圧Ｅｏ
ｕｔの値が正になる、波長帯域が紫外光〜青の波長帯域
だけに応答するものになる。また、各抵抗Ｒｌ，，Ｒ２
の抵抗値を可変することにより、差動増幅器２は各入力
端子に入力される信号を可変して増幅するようになり、
検出する光の波長帯域のカットオフを紫外光〜青の波長
の間で自由に可変することが可能になる。
また、上記実施例によれば、従来の高価で実現すること
の困難な光フィルタや分光器を用いることなく特定波長
帯域の紫外光〜青の光成分を検出することが出来、紫外
光にだけ感度を持つソーラブライン型光検出装置を提倶
することが出来るようになる。また、本装置は半導体素
子である複合センサ１と簡単な電気回路である差動増幅
器２とによって構成されるため、従来の光フィルタや分
光器等と異なり極めて小型化することが出来、ワンチッ
プ化することも可能である。このため、種々の機器にス
ペースを要することなく内蔵することが出来るようにな
り、光検出機能を用いる機器の用途を拡大することが可
能になる。しかも、本装置は簡単な製造工程を経るのみ
で実現することが出来る複合センサ１と簡単な電気回路
である差動増幅器２とによって構成されるため、安価で
かつ実現容易に特定波長帯域の光成分を検出する装置を
提供することが可能になる。
の困難な光フィルタや分光器を用いることなく特定波長
帯域の紫外光〜青の光成分を検出することが出来、紫外
光にだけ感度を持つソーラブライン型光検出装置を提倶
することが出来るようになる。また、本装置は半導体素
子である複合センサ１と簡単な電気回路である差動増幅
器２とによって構成されるため、従来の光フィルタや分
光器等と異なり極めて小型化することが出来、ワンチッ
プ化することも可能である。このため、種々の機器にス
ペースを要することなく内蔵することが出来るようにな
り、光検出機能を用いる機器の用途を拡大することが可
能になる。しかも、本装置は簡単な製造工程を経るのみ
で実現することが出来る複合センサ１と簡単な電気回路
である差動増幅器２とによって構成されるため、安価で
かつ実現容易に特定波長帯域の光成分を検出する装置を
提供することが可能になる。
なお、上記実施例において、センサ複合体１は、第１導
電型としてｐ型，第２導電型としてｎ型の場合について
説明したがこれに限定される必要は無く、第１導電型と
してｎ型６第２導電型としてｐ型としても良く、上記実
施例と同様な効果を奏する。
電型としてｐ型，第２導電型としてｎ型の場合について
説明したがこれに限定される必要は無く、第１導電型と
してｎ型６第２導電型としてｐ型としても良く、上記実
施例と同様な効果を奏する。
第４図は本発明の他の一実施例を表す概念図であり、赤
〜赤外先の特定波長帯の光成分を選択して検出するもの
である。
〜赤外先の特定波長帯の光成分を選択して検出するもの
である。
光検出装置はセンサ複合体２１と上述した実施例と同様
な差動増幅器２とから構成される。
な差動増幅器２とから構成される。
センサ複合体２１は半導体基板２３に複数形成された第
１の受光部ＰＤＩと第２の受光部ＰＤ２とから構成され
ている。半導体基板２３はリンを含むシリコン（Ｓｉ）
を材料としてｎ型に形成される。第２の受光部ＰＤ２の
不純物領域２５はリンを高濃度に含んでｎ 型に形成さ
れる。第１の受光部ＰＣＩの不純物語域２４および第２
の受光部ＰＤ２の不純物領域２６は、半導体基板２３お
よび不純物領域２５にボロンを含んで同一形状で同一濃
度に形成される。また、アルミニウムを用いた配線パタ
ーンニングにより第１の受光部ＰＤ１のｐ型の不純物領
域２４どうしが配線されて電気的に接続され、抵抗Ｒ３
を介してオペアンブ６の非反転入力端子に接続される。
１の受光部ＰＤＩと第２の受光部ＰＤ２とから構成され
ている。半導体基板２３はリンを含むシリコン（Ｓｉ）
を材料としてｎ型に形成される。第２の受光部ＰＤ２の
不純物領域２５はリンを高濃度に含んでｎ 型に形成さ
れる。第１の受光部ＰＣＩの不純物語域２４および第２
の受光部ＰＤ２の不純物領域２６は、半導体基板２３お
よび不純物領域２５にボロンを含んで同一形状で同一濃
度に形成される。また、アルミニウムを用いた配線パタ
ーンニングにより第１の受光部ＰＤ１のｐ型の不純物領
域２４どうしが配線されて電気的に接続され、抵抗Ｒ３
を介してオペアンブ６の非反転入力端子に接続される。
また、同様にして第２の受光部ＰＤ２のｐ型の不純物領
域２６どうしが配線されて電気的に接続され、抵抗Ｒ１
を介してオペアンブ６の反転入力端子に接続される。
域２６どうしが配線されて電気的に接続され、抵抗Ｒ１
を介してオペアンブ６の反転入力端子に接続される。
また、ｐ型の不純物領域２４とｎ型の半導体基板２３と
は第１の受光部ＰＤＩのｐｎ接合を形成し、ｐ型の不純
物領域２６とｎ＋型の不純物領域２５とは第２の受光部
ＰＤ２のｐｎ接合を形成する。これら各ｐｒ＋接合に基
づく各受光部ＰＣＩ、ＦＤ２の光検出特性は第５図のグ
ラフに示される。
は第１の受光部ＰＤＩのｐｎ接合を形成し、ｐ型の不純
物領域２６とｎ＋型の不純物領域２５とは第２の受光部
ＰＤ２のｐｎ接合を形成する。これら各ｐｒ＋接合に基
づく各受光部ＰＣＩ、ＦＤ２の光検出特性は第５図のグ
ラフに示される。
なお、同図の横軸は光の波長（ｎｍ〕，縦軸は感度［Ａ
／Ｗ］を表す。第１の受光部ＰＤＩは同図の特性曲線３
ｌに示される特性を有し、紫外光の短波長帯域から赤外
先の長波長帯域を含む光成分を検出する。第２の受光部
ＰＤ２は同図の特性曲線３２に示される特性を有し、赤
〜赤外光の長波長帯域の感度は第１の受光部ＰＤＩの感
度より１１対的に小さく、紫外光〜可視先の短波長帯域
の光成分は第１の受光部ＰＤＩと同様の効率で検出する
。
／Ｗ］を表す。第１の受光部ＰＤＩは同図の特性曲線３
ｌに示される特性を有し、紫外光の短波長帯域から赤外
先の長波長帯域を含む光成分を検出する。第２の受光部
ＰＤ２は同図の特性曲線３２に示される特性を有し、赤
〜赤外光の長波長帯域の感度は第１の受光部ＰＤＩの感
度より１１対的に小さく、紫外光〜可視先の短波長帯域
の光成分は第１の受光部ＰＤＩと同様の効率で検出する
。
このような構成において、赤〜赤外光を含む披検出光が
センサ複合体２１に照射されると、ｎ型の半導体基板２
３にはキャリアが生成される。また、第２の受光＃ＰＤ
２における空乏層はｎ＋型の不純物領域２５によって表
面近傍に限定的に形成され、第１の受光部ＰＤＩにおけ
る空乏層は深い位置にまで達している。また、空乏層に
キャリアが捕えられる範囲は、第２の受光部ＰＤ２は浅
い位置にあり、第１の受光部ＰＤＩは深い位置にまであ
る。このため、第２の受光部ＰＤ２は短波長帯域の光成
分によって生成されたキャリアを検出し、第１の受光部
ＰＤＩは短波長帯域から長波長帯域の光成分によって生
成されたキャリアを検出する。
センサ複合体２１に照射されると、ｎ型の半導体基板２
３にはキャリアが生成される。また、第２の受光＃ＰＤ
２における空乏層はｎ＋型の不純物領域２５によって表
面近傍に限定的に形成され、第１の受光部ＰＤＩにおけ
る空乏層は深い位置にまで達している。また、空乏層に
キャリアが捕えられる範囲は、第２の受光部ＰＤ２は浅
い位置にあり、第１の受光部ＰＤＩは深い位置にまであ
る。このため、第２の受光部ＰＤ２は短波長帯域の光成
分によって生成されたキャリアを検出し、第１の受光部
ＰＤＩは短波長帯域から長波長帯域の光成分によって生
成されたキャリアを検出する。
従って、被検出光は各光成分ごとに電流に変換され、第
１の受光部ＰＤＩによって検出された光成分はｎ型の半
導体基板２３からｐ型の不純物領域２４に流れる電流■
６になり，第２の受光部ＰＤ２によって検出された光成
分はｎ＋型の不純物領域２５からｐ型の不純物領域２６
に流れる電流■８になる。各受光部ＰＤＩ，ＰＤ２に発
生した電流Ｉ ，Ｉ は、前述した実施例と同様に
それ八 Ｂ らの差分がオペアンブ６によって増幅され、以下の式に
示される７ｕ圧Ｅ ｏｕｔが出力される。
１の受光部ＰＤＩによって検出された光成分はｎ型の半
導体基板２３からｐ型の不純物領域２４に流れる電流■
６になり，第２の受光部ＰＤ２によって検出された光成
分はｎ＋型の不純物領域２５からｐ型の不純物領域２６
に流れる電流■８になる。各受光部ＰＤＩ，ＰＤ２に発
生した電流Ｉ ，Ｉ は、前述した実施例と同様に
それ八 Ｂ らの差分がオペアンブ６によって増幅され、以下の式に
示される７ｕ圧Ｅ ｏｕｔが出力される。
Ｅ ｏｕ Ｌ−１ ｐ， Ｘ Ｒ ６ Ｘ （ ［
Ｒ ４ （ Ｒ １ ＋ Ｒ ２ ） ］／ ［Ｒ１
（Ｒ３＋Ｒ４）］ ｌ−ＩＢＸＲ５ｘ （Ｒｌ／Ｒ２
） また、ここで、各抵抗の抵抗値・をＲｌ−Ｒ３，Ｒ２−
Ｒ４。Ｒ５−Ｒ６とすると、上記式は以下のように示さ
れる。
Ｒ ４ （ Ｒ １ ＋ Ｒ ２ ） ］／ ［Ｒ１
（Ｒ３＋Ｒ４）］ ｌ−ＩＢＸＲ５ｘ （Ｒｌ／Ｒ２
） また、ここで、各抵抗の抵抗値・をＲｌ−Ｒ３，Ｒ２−
Ｒ４。Ｒ５−Ｒ６とすると、上記式は以下のように示さ
れる。
ＥｏｕＬ −１５ （Ｉ＾− ＩＢ）Ｘ （Ｒ２／Ｒ１
）増幅されて得られた電圧Ｅ ｏｕｔは第５図の斜線部
に示された波長帯域の光成分に比例するものになり、赤
〜赤外先の長波長帯域の光成分のみを検出することが可
能になる。ここで、差動増幅器２の抵抗Ｒ１および抵抗
Ｒ３，ａｔ抗Ｒ２および抵抗Ｒ４，抵抗Ｒ５および抵抗
Ｒ６の各抵抗値を適宜可変することにより、前述した実
施例と同様に、検出する光の波長帯域を可変することが
出来、例えば、第６図のグラフに示されるような各光検
出特性を有する特性曲線３３．３４．３５を得ることが
可能になる。なお、同図のグラフの横軸は波長［ｎｍｌ
，縦軸は感度［Ａ／Ｗ］を表す。
）増幅されて得られた電圧Ｅ ｏｕｔは第５図の斜線部
に示された波長帯域の光成分に比例するものになり、赤
〜赤外先の長波長帯域の光成分のみを検出することが可
能になる。ここで、差動増幅器２の抵抗Ｒ１および抵抗
Ｒ３，ａｔ抗Ｒ２および抵抗Ｒ４，抵抗Ｒ５および抵抗
Ｒ６の各抵抗値を適宜可変することにより、前述した実
施例と同様に、検出する光の波長帯域を可変することが
出来、例えば、第６図のグラフに示されるような各光検
出特性を有する特性曲線３３．３４．３５を得ることが
可能になる。なお、同図のグラフの横軸は波長［ｎｍｌ
，縦軸は感度［Ａ／Ｗ］を表す。
このように本実施例によれば、特定波長帯域の赤〜赤外
先の光成分を検出することが出来るようになり、その他
にも、前述した実施例と同様な効果を奏する。
先の光成分を検出することが出来るようになり、その他
にも、前述した実施例と同様な効果を奏する。
なお、上記実施例においてはセンサ複合体２１は、第１
導電型としてｎ型、第２導電型としてｐ型の場合につい
て説明したがこれに限定される必要は無く、第１導電型
としてｐ型、第２導電型としてｎ型としても良く、上記
実施例と同様な効果を奏する。
導電型としてｎ型、第２導電型としてｐ型の場合につい
て説明したがこれに限定される必要は無く、第１導電型
としてｐ型、第２導電型としてｎ型としても良く、上記
実施例と同様な効果を奏する。
以上説明したように本発明は、第１の受光部およびこの
第１の受光部の光検出特性と異なる第２の受光部を有す
るセンサ複合体と、一入力端子が第１の受光部に電気的
に接続され他入力端子が第２の受光部に電気的に接続さ
れ単一極性の電源電圧が与えられた差動増幅器とから構
成されたことにより、第１および第２の各受光部に同一
の光が照射されると各受光部には異なる出力が発生し、
これら出力の差は差動増幅器によって増幅され、増幅さ
れた出力の差は単一の極性を有するものになって披検出
先のうちの特定波長帯域の光成分に比例するものになる
。また、この差動増幅器が入力信号を可麦して増幅する
ように構成されたことにより、検出する光成分の波長帯
域は可変される。
第１の受光部の光検出特性と異なる第２の受光部を有す
るセンサ複合体と、一入力端子が第１の受光部に電気的
に接続され他入力端子が第２の受光部に電気的に接続さ
れ単一極性の電源電圧が与えられた差動増幅器とから構
成されたことにより、第１および第２の各受光部に同一
の光が照射されると各受光部には異なる出力が発生し、
これら出力の差は差動増幅器によって増幅され、増幅さ
れた出力の差は単一の極性を有するものになって披検出
先のうちの特定波長帯域の光成分に比例するものになる
。また、この差動増幅器が入力信号を可麦して増幅する
ように構成されたことにより、検出する光成分の波長帯
域は可変される。
このため、従来の高価で実現することが困難な光フィル
タや分光器は必要無くなり、安価でかつ実現の容易な装
置により特定波長の光検出が可能になるという効果を有
する。また、検出する光の波長帯域に応じてその都度高
価な光フィルタや分光器を備えなければならないという
従来の課題は解消され、光検出特性を容易に可変するこ
とが可能な装置を提供することが出来るという効果を（
ｉする。
タや分光器は必要無くなり、安価でかつ実現の容易な装
置により特定波長の光検出が可能になるという効果を有
する。また、検出する光の波長帯域に応じてその都度高
価な光フィルタや分光器を備えなければならないという
従来の課題は解消され、光検出特性を容易に可変するこ
とが可能な装置を提供することが出来るという効果を（
ｉする。
第１図は本発明による装置の一実施例を表す概念図、第
２図は第１図に示された装置の各受光部ＰＤＩおよびＰ
Ｄ２の光検出特性を表すグラフ、第３図は第１図に示さ
れた装置の光検出特性を表すグラフ、第４図は本発明に
よる装置の他の一実施例を表す概念図、第５図は第４図
に示された装置の各受光部ＰＤＩおよびＰＤ２の光検出
特性を表すグラフ、第６図は第４図に示された装置の光
検出特性を表すグラフである。 １・・・センサ複合体、２・・・差動増幅器、３・・・
第１導電型の半導体基板、４，５・・・第２導電型の不
純物領域、６・・・オペアンプ、Ｒｌ，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ
４、Ｒ５，Ｒ６・・・抵抗、Ｖｃｃ・・・単一極性の電
源電圧。 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社代理人弁理士
長谷川 芳 樹同 塩
田 辰 也−実方已列ｆ：お１７る｛ピプ允９
０光咬：７１ミＮ ２ 図 一夷方ピデＩｆ： ；る允，捜＝１−！第 ３ 図
２図は第１図に示された装置の各受光部ＰＤＩおよびＰ
Ｄ２の光検出特性を表すグラフ、第３図は第１図に示さ
れた装置の光検出特性を表すグラフ、第４図は本発明に
よる装置の他の一実施例を表す概念図、第５図は第４図
に示された装置の各受光部ＰＤＩおよびＰＤ２の光検出
特性を表すグラフ、第６図は第４図に示された装置の光
検出特性を表すグラフである。 １・・・センサ複合体、２・・・差動増幅器、３・・・
第１導電型の半導体基板、４，５・・・第２導電型の不
純物領域、６・・・オペアンプ、Ｒｌ，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ
４、Ｒ５，Ｒ６・・・抵抗、Ｖｃｃ・・・単一極性の電
源電圧。 特許出願人 浜松ホトニクス株式会社代理人弁理士
長谷川 芳 樹同 塩
田 辰 也−実方已列ｆ：お１７る｛ピプ允９
０光咬：７１ミＮ ２ 図 一夷方ピデＩｆ： ；る允，捜＝１−！第 ３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、第１導電型の半導体基板に第２導電型の不純物領域
が形成された第１の受光部およびこの第１の受光部の光
検出特性と異なるように前記半導体基板に第２導電型の
不純物領域が形成された第２の受光部を有するセンサ複
合体と、一入力端子が前記第１の受光部の第２導電型の
不純物領域に電気的に接続され他入力端子が前記第２の
受光部の第２導電型の不純物領域に電気的に接続され単
一極性の電源電圧が与えられて前記第１および第２の各
受光部の出力の差を増幅して出力する差動増幅器とから
構成される光検出装置。 ２、差動増幅器は各入力信号を可変して増幅することを
特徴とする請求項１記載の光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054331A JPH02232531A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 光検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054331A JPH02232531A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 光検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02232531A true JPH02232531A (ja) | 1990-09-14 |
Family
ID=12967613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1054331A Pending JPH02232531A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 光検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02232531A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6525858B1 (en) | 1997-06-04 | 2003-02-25 | Nec Corporation | Optical receiver and optical network system using thereof |
| JP2009099722A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体受光素子および照度センサ |
| JP2009176834A (ja) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Oki Semiconductor Co Ltd | フォトダイオードおよびそれを備えた紫外線センサ、並びにフォトダイオードの製造方法 |
| JP2019062024A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | エイブリック株式会社 | 紫外線受光素子及び紫外線受光素子の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50104684A (ja) * | 1974-01-16 | 1975-08-18 | ||
| JPS5517461A (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-06 | Sharp Corp | Wavelength detector using photo semiconductor device |
| JPS6211292A (ja) * | 1985-06-01 | 1987-01-20 | ブリテイツシユ・エアロスペイス・パブリツク・リミテツド・カンパニ− | 回路板洗浄装置 |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP1054331A patent/JPH02232531A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50104684A (ja) * | 1974-01-16 | 1975-08-18 | ||
| JPS5517461A (en) * | 1978-07-24 | 1980-02-06 | Sharp Corp | Wavelength detector using photo semiconductor device |
| JPS6211292A (ja) * | 1985-06-01 | 1987-01-20 | ブリテイツシユ・エアロスペイス・パブリツク・リミテツド・カンパニ− | 回路板洗浄装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6525858B1 (en) | 1997-06-04 | 2003-02-25 | Nec Corporation | Optical receiver and optical network system using thereof |
| JP2009099722A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Oki Semiconductor Co Ltd | 半導体受光素子および照度センサ |
| JP2009176834A (ja) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Oki Semiconductor Co Ltd | フォトダイオードおよびそれを備えた紫外線センサ、並びにフォトダイオードの製造方法 |
| JP4530179B2 (ja) * | 2008-01-22 | 2010-08-25 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | フォトダイオードおよびそれを備えた紫外線センサ、並びにフォトダイオードの製造方法 |
| JP2019062024A (ja) * | 2017-09-25 | 2019-04-18 | エイブリック株式会社 | 紫外線受光素子及び紫外線受光素子の製造方法 |
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