[发明专利]半导体光检测装置和特定波长的光检测方法在审
申请号: | 201811138604.7 | 申请日: | 2018-09-28 |
公开(公告)号: | CN109579987A | 公开(公告)日: | 2019-04-05 |
发明(设计)人: | 二木俊郎 | 申请(专利权)人: | 艾普凌科有限公司 |
主分类号: | G01J1/42 | 分类号: | G01J1/42 |
代理公司: | 北京三友知识产权代理有限公司 11127 | 代理人: | 李辉;邓毅 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 导电层 光检测装置 半导体 输入电压 导电型 光电流 波长 光检测 输出 半导体衬底表面 半导体受光元件 施加 光检测电路 检测灵敏度 输出电压 电流差 入射光 | ||
1.一种半导体光检测装置,其特征在于,该半导体光检测装置具有:
半导体受光元件,其具有设置在半导体衬底表面的第1导电型的第1导电层、设置在所述第1导电层下方的第2导电型的第2导电层和设置在所述第2导电层下方的第1导电型的第3导电层,在对所述第1导电层施加了第1输入电压的状态下从所述第3导电层输出基于从所述第1导电层上方照射的入射光的强度的第1光电流,在对所述第1导电层施加了第2输入电压的状态下从所述第3导电层输出基于从所述第1导电层上方照射的入射光的强度的第2光电流;以及
半导体光检测电路,其输出基于所述第1光电流与所述第2光电流之间的电流差的输出电压。
2.一种半导体光检测装置,其特征在于,该半导体光检测装置具有:
第1半导体受光元件,其具有设置在半导体衬底表面的第1导电型的第1个第1导电层、设置在所述第1个第1导电层下方的第2导电型的第1个第2导电层和设置在所述第1个第2导电层下方的第1导电型的第1个第3导电层,在对所述第1个第1导电层施加了第1输入电压的状态下从所述第1个第3导电层输出基于从所述第1个第1导电层上方照射的入射光的强度的第1光电流;
第2半导体受光元件,其具有设置在所述半导体衬底表面的第1导电型的第2个第1导电层、设置在所述第2个第1导电层下方的第2导电型的第2个第2导电层和设置在所述第2个第2导电层下方的第1导电型的第2个第3导电层,在对所述第2个第1导电层施加了第2输入电压的状态下从所述第2个第3导电层输出基于从所述第2个第1导电层上方照射的入射光的强度的第2光电流;以及
半导体光检测电路,其具有:第1电流电压转换电路,其将所述第1光电流转换为基于所述第1光电流的第1转换电压而输出;第2电流电压转换电路,其将所述第2光电流转换为基于所述第2光电流的第2转换电压而输出;以及差动放大电路,其输出基于所述第1转换电压与所述第2转换电压之差的电压。
3.根据权利要求1所述的半导体光检测装置,其特征在于,
所述半导体光检测电路具有:
开关,其选择向所述半导体受光元件的所述第1导电层施加的所述第1输入电压和所述第2输入电压中的任一个输入电压;
电流电压转换电路,其将所述半导体受光元件输出的所述第1光电流或者第2光电流转换为基于所述第1光电流或者第2光电流的第1转换电压或者第2转换电压而输出;
电压保持电路,其将所述电流电压转换电路输出的所述第1转换电压作为第1保持电压保持在第1电容中,将所述第2转换电压作为第2保持电压保持在第2电容中,输出所述第1保持电压和第2保持电压,以及
差动放大电路,其输出基于所述电压保持电路输出的所述第1保持电压与第2保持电压之差的电压。
4.根据权利要求1所述的半导体光检测装置,其特征在于,
所述半导体受光元件进一步在对所述第1导电层施加了第3输入电压的状态下从所述第3导电层输出基于从所述第1导电层上方照射的入射光的强度的第3光电流,
所述半导体光检测电路具有:
开关,其选择向所述半导体受光元件的所述第1导电层施加的所述第1输入电压、所述第2输入电压以及所述第3输入电压中的任一个输入电压;
电流电压转换电路,其具有第1电流电压转换率和第2电流电压转换率,该电流电压转换电路包含选择所述第1电流电压转换率和第2电流电压转换率中的任一个电流电压转换率的开关,以所述第1电流电压转换率将所述第1光电流转换为第1转换电压而输出,以所述第2电流电压转换率将所述第2光电流转换为第2转换电压而输出,以所述第1电流电压转换率将所述第3光电流转换为第3转换电压而输出,以所述第2电流电压转换率将所述第3光电流转换为第4转换电压而输出;
电压保持电路,其将所述电流电压转换电路输出的所述第1转换电压作为第1保持电压保持在第1电容中,将所述第2转换电压作为第2保持电压保持在第2电容中,将所述第3转换电压作为第3保持电压保持在第3电容中,将所述第4转换电压作为第4保持电压保持在第4电容中,输出所述第1保持电压与第4保持电压的平均电压、以及所述第2保持电压与第3保持电压的平均电压;以及
差动放大电路,其输出基于所述电压保持电路输出的2个所述平均电压之差的电压。
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