[发明专利]辐射探测器

说明书

本发明申请是申请日为2005年3月10日的、申请号为200580010644.8(国际申请号为PCT/DE2005/000428)以及发明名称为“辐射探测器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种根据预先给定的光谱灵敏度分布的用于探测辐射的辐射探测器，其中该灵敏度分布在预先给定的波长λ₀处有最大值，所述辐射探测器包括半导体本体(Halbleiterkoerper)，该半导体本体具有用于探测器信号产生的、且为了辐射接收而设置的有源区。特别地，本发明涉及一种根据预先给定的人眼的光谱灵敏度分布的、用于探测辐射的辐射探测器。

背景技术

为了以在预先给定的波长λ₀处具有最大值的预先给定的光谱灵敏度分布来探测辐射，经常应用具有特殊匹配的外部过滤器装置、诸如干扰过滤器(Interferenzfilter)或单色器的辐射探测器。这种探测器的特色在于与预先给定的光谱灵敏度分布的良好匹配，但是在其操作和制造方面在大多数情况下较昂贵和成本密集。此外，它们经常具有大的位置需求，使得它们不可或只是受限地用于小空间上的应用。

如果预先给定的光谱灵敏度分布是人眼的光谱灵敏度分布，那么为了根据该灵敏度探测入射的辐射，通常使用硅光电二极管。

光电二极管的灵敏度此外依赖于入射辐射的波长。对于大于与带隙相应的边界波长的波长而言，灵敏度非常小，因为对于在该波长范围内的入射辐射而言，在二极管的有源区-例如Si-中的功能材料的带隙大于入射辐射的能量，并由此该能量不足以产生电子空穴对。另一方面，在变小的波长范围内，灵敏度也降低，因为伴随减小的波长，所产生的电子空穴对例如由于表面复合而更多地不再贡献于光电流。在中间区域，二极管的灵敏度具有最大值，在常规的硅光电二极管的情况下，该区域可位于超过800nm处。

将这种硅光电二极管应用为具有适应光亮的人眼的光谱灵敏度分布的探测器-其中人眼在大约555nm处具有灵敏度最大值-需要附加的开销，因为灵敏度最大值的波长明显彼此不同，且两个光谱灵敏度分布因此较差地彼此相匹配。探测器灵敏度与人眼灵敏度分布的匹配可通过附加的过滤器来改善。总之，由此大致得到人眼的灵敏度分布。

发明内容

本发明的任务是，说明一种上面提及类型的辐射探测器，其可简化地制造。此外，本发明的任务是，说明一种上面提及类型的辐射探测器，其具有减小的位置需求。

该任务通过具有根据本发明的实施例的特征的辐射探测器来解决。

在第一实施形式中，根据预先给定的光谱灵敏度分布的-该分布在预先给定的波长λ₀处具有最大值-根据本发明的用于探测辐射的辐射探测器，包括半导体本体，该半导体本体具有用于产生探测器信号的、且为了辐射接收而设置的有源区，其中该有源区包括多个功能层，这些功能层具有不同的带隙和/或厚度并且如此来构造，使得这些功能层至少部分地吸收在这样波长范围内的辐射，该波长范围包括大于波长λ₀的波长。

在一种优选的扩展方案中，预先给定的光谱灵敏度分布是人眼的光谱灵敏度分布。

在本发明的另一优选的扩展方案中，半导体本体、特别是有源区或功能层，含有例如来自材料体系In_xGa_yAl_1-x-yP、In_xGa_yAl_1-x-yN或In_xGa_yAl_1-x-yAs之一中的至少一种III-V族半导体材料，其中分别有0≤x≤1、0≤y≤1和x+y≤1。此外，半导体本体、特别是有源区或功能层，可含有来自材料体系In_yGa_1-yAs_xP_1-x的材料，其中0≤x≤1和0≤y≤1。

符合目的地，使用这样的III-V族半导体材料，其可具有在波长λ₀的范围内或在预先给定的光谱灵敏度分布的范围内的带隙。