色敏传感器是光敏传感器的一种。光敏器件一般检测的都是在一定波长范围内光的强度,而半导体色敏传感器则可用来直接测量从可见光到近红外波段内单色辐射的波长。
对于用半导体硅制造的光电二极管, 在受光照射时, 若入射光子的能量hυ大于硅的禁带宽度Eg, 则光子就激发价带中的电子跃迁到导带而产生一对电子-空穴。
光在半导体中传播时的衰减是由于价带电子吸收光子而从价带跃迁到导带的结果, 这种吸收光子的过程称为本征吸收。
不同材料对不同波长的光吸收程度不一样。对硅而言,波长短的光子衰减快, 穿透深度较浅, 而波长长的光子则能进入硅的较深区域。
浅的P-N结有较好的蓝紫光灵敏度, 深的P-N结则有利于红外灵敏度的提高, 半导体色敏器件正是利用了这一特性 。
依据:半导体中不同的区域对不同的波长分别具有不同的灵敏度。
在具体应用时,应先对该色敏器件进行标定。
测定不同波长的光照射下, 该器件中两只光电二极管短路电流的比值ISD2/ISD1,(ISD1是浅结二极管的短路电流,它在短波区较大, ISD2是深结二极管的短路电流,它在长波区较大)。
确定二者的比值与入射单色光波长的关系。
根据标定的曲线,实测出某一单色光时的短路电流比值, 即可确定该单色光的波长。
1.光谱特性;
2.短路电流比-波长特性;
3.温度特性。