[发明专利]光检测装置及用于该光检测装置的光学滤光器

说明书

技术领域

本发明涉及具有光电变换作用的装置、即检测特定范围的波长的光的光检测装置及用于该光检测装置的光学滤光器。

背景技术

光检测装置使用有根据受光部的光感应电流量的变化检测照射到受光部的紫外线的所谓导光型传感器元件的装置。根据成本低廉及掺杂的控制难易度，一直以来考虑对波长400nm至750nm范围的可见光等也具有检测灵敏度的Si半导体等。该导光型传感器元件的光检测原理为，通过向受光部的半导体照射具有能带隙以上的能量的光，利用光电变换作用在半导体内产生电子-空穴对，通过外部施加电压将该载流子向外部电路取出，作为光感应电流量进行检测。

现有的光电变换元件如上述一般由Si构成，Si在比1.11μm短的全部波长区域具有感光度，不能只取出特定波长的光来测定光量。

该情况下，可见光截止滤光器一般为交替堆叠普通折射率不同的膜的干涉滤光器。但是，由于截止能带(カツトバンド)宽由使用的膜的折射率差决定，故而干涉滤光器难以使能够将光量截断为大致为零的波长区域形成为400-800nm的可见光全区域。并且，在干涉滤光器中必然存在不能截断的波长这种成分，即使能够截断可见光，也不能截断红外光。该情况下，Si光电变换元件中也具有相对于红外光的感光度，所以难以仅使紫外光透射而进行测定。

专利文献1：(日本)特开2009-158570号公报

专利文献2：(日本)特开2007-67331号公报

专利文献3：(日本)特开2002-164565号公报

专利文献4：(日本)特开2009-158928号公报

专利文献5：(日本)特开2007-305868号公报

专利文献6：(日本)特开2006-318947号公报

另一方面，为了解决上述干涉滤光器和Si光电变换元件组合而产生的问题，提出有通过改变pn结面的深度、即改变光电变换区域的深度，改变受光感光度的波长区域来检测光的方案。较浅地形成pn结面，通过在较短的波长区域感光度特性优异的光电变换区域检测光，较深地形成pn结面，通过长波长侧的感光度良好的光电变换区域检测光。通过算出该两个检测信号的差值(差分)来检测短波长侧的光(例如，专利文献1～6)。

但是，在该情况下，紫外区域的感光度也差，且对每个紫外区域的要检测的波长，需要调节pn结的深度，极为繁杂。另外，无论怎样调节pn结的深度，都难以仅检测紫外区域的光。

另外，如专利文献2，具有使两个光电变换区域的pn结的深度相同，在一光电二极管形成吸收紫外线的一部分的紫外线吸收膜，以取其差的方式构成的结构。但是，认为，该紫外线吸收膜为吸收紫外线的一部分的膜，如文献中记载，吸收一部分紫外线使受光的紫外线减弱的程度的膜。因此，由于紫外线吸收的程度弱，故而即使根据差值算出的情况下，其检测灵敏度也弱。

另外，如专利文献2，在获取形成有光学滤光器的光电二极管A与未设有光学滤光器的光电二极管B之差的情况下，产生以下的问题。形成有光学滤光器的光电二极管A一方，来自光学滤光器的表面的反射光和来自光学滤光器与半导体层的界面的反射光产生干涉，产生干涉条纹。由于在光检测信号中包含该干涉条纹(干涉带)产生的信号，所以无法进行正确的检测。

如上所述，难以有选择地、高灵敏度地检测作为测定对象的特定波长区域的光。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而设立的，其目的在于提供有能够选择地、高灵敏度地检测特定波长区域的光的光检测装置及用于该光检测装置的光学滤光器。

为了实现上述目的，本发明的光检测装置具备通过光电变换进行光的检测的多个光检测部，其特征在于，至少具备：第一光检测部，其在比光电变换区域更靠受光面侧的位置具有吸收波长范围为λ的光的光吸收半导体层；第二光检测部，其在比光电变换区域更靠受光面侧的位置具有不存在光的吸收区域的透射膜，通过计算所述第一光检测部的信号和所述第二光检测部的信号来计测波长范围为λ的光量。

另外，在本发明的光检测装置其它的构成中，具备通过光电变换进行光的检测的多个光检测部，其特征在于，至少具备：第一光检测部，其在比光电变换区域更靠受光面侧的位置具有吸收波长范围为λ的光的第一光学滤光器；第二光检测部，其在比光电变换区域更靠受光面侧的位置具有吸收包含波长范围λ在内的波长范围为λ1的光或不存在光的吸收区域的第二光学滤光器，所述第一光学滤光器及第二光学滤光器以在光的透射光谱中不存在滤光器的膜厚产生的干涉条纹的方式构成，通过计算所述第一光检测部的信号和所述第二光检测部的信号计测波长范围为λ的光量。