[发明专利]具有补偿光谱响应的光电二极管

说明书

技术领域

本公开一般涉及光电二极管。

背景技术

光电二极管可提供用于光子到电流转换的光谱响应，其不匹配用于光电二极管的应用的期望的响应。例如，互补金属氧化物半导体（CMOS）光电二极管产生不匹配人眼的响应（被称为适应光的响应）的光谱响应。在该示例中，CMOS光电二极管的光谱响应和适应光的响应的最大失配出现在近红外（NIR）光谱处，其中，与人眼比较，CMOS光电二极管具有相对高的敏感度。

不同的技术已经用于调谐光电二极管以产生期望的光谱响应。作为一个示例，经调谐的光学滤波器可被设置于光源和光电二极管之间。作为另一示例，法布里-珀罗（Fabry–Pérot）干涉仪或标准器可用于调谐光电二极管以产生期望的光谱响应。作为进一步的示例，传感器可包括在堆叠配置中的多个光电二极管，在堆叠中的每一个光电二极管提供不同的光谱响应。来自堆叠中的每一个光电二极管的电流可被比较以确定在整个光谱上的光源的强度，以便促进堆叠光电二极管的电响应的补偿，从而产生期望的光谱响应。

发明内容

一般，本公开涉及光学检测技术，且更具体地但没有限制地涉及促进期望的光谱响应的光学检测技术。

在一个示例中，光学检测器包括配置成根据入射光的第一光谱响应函数生成第一光电流的第一组一个或多个光电二极管、配置成根据入射光的第二光谱响应函数生成第二光电流的第二组一个或多个光电二极管以及配置成根据入射光的第三光谱响应函数生成第三光电流的第三组一个或多个光电二极管。光学检测器还包括配置成基于第一光电流、第二光电流和第三光电流中的每一个光电流根据第四光谱响应函数输出入射光的强度的指示的模块。第四光谱响应函数不同于第一光谱响应函数、第二光谱响应函数和第三光谱响应函数。

在另一示例中，方法包括从配置成根据第一光谱响应函数响应于入射光而生成第一光电流的一个或多个光电二极管接收第一光电流的指示，从配置成根据第二光谱响应函数响应于入射光而生成第二光电流的一个或多个光电二极管接收第二光电流的指示，以及从配置成根据第三光谱响应函数响应于入射光而生成第三光电流的一个或多个光电二极管接收第三光电流的指示。该方法还包括根据第四光谱响应函数输出入射光的强度的指示。入射光的强度的指示基于第一光电流、第二光电流和第三光电流中的每一个。第四光谱响应函数不同于第一光谱响应函数、第二光谱响应函数和第三光谱响应函数。

在另一示例中，系统包括配置成根据入射光的第一光谱响应函数生成第一光电流的第一组一个或多个光电二极管、配置成根据入射光的第二光谱响应函数生成第二光电流的第二组一个或多个光电二极管以及配置成根据入射光的第三光谱响应函数生成第三光电流的第三组一个或多个光电二极管。系统还包括用于基于第一光电流、第二光电流和第三光电流中的每一个根据第四光谱响应函数输出入射光的强度的指示的装置。第四光谱响应函数不同于第一光谱响应函数、第二光谱响应函数和第三光谱响应函数。

在附图和下面的描述中阐述了本公开的一个或多个示例和技术的细节。本公开的其它特征、目的和优点根据描述和附图中以及根据权利要求可以是显著的。

附图说明

图1是包括屏蔽和无屏蔽光电二极管的光电检测器的示意图。

图2是图示屏蔽和无屏蔽光电二极管的示例光谱响应对适应光的响应的曲线图。

图3A-3D图示在不同的电配置中的光电二极管。

图4是图示在图3A-3D中所示的光电二极管配置的示例光谱响应的曲线图。

图5A-5B图示在卤素和LED入射光下的两个光电二极管配置的相对光电流。

图6-7图示两个光电二极管配置的示例性阵列，在每一个配置中包括屏蔽和无屏蔽光电二极管。

图8是配置成输出补偿光谱响应的光学检测系统的示意方框图。

具体实施方式

本公开包括促进提供期望光谱响应（诸如适应光的响应）的光学检测器的光电二极管配置的各种示例。在一些示例中，光学检测器可包括多个光电二极管配置，每一个光电二极管配置具有其自己的光谱响应函数。如在本文中进一步公开的，光电二极管配置的不同光谱响应函数促进光学检测器的期望光谱响应的计算，该期望光谱响应不同于光学检测器的光电二极管配置中的任何一个光电二极管配置的光谱响应。

在一些示例中，一个或多个光电二极管配置可包括屏蔽直接入射光。在其它示例中，所有光电二极管配置都可以是无屏蔽的，但在其它方面配置成产生对入射光的不同光谱响应。