專利名稱：光檢測裝置及用于該光檢測裝置的光學(xué)濾光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有光電變換作用的裝置、即檢測特定范圍的波長的光的光檢測裝置及用于該光檢測裝置的光學(xué)濾光器。
背景技術(shù)：
光檢測裝置使用有根據(jù)受光部的光感應(yīng)電流量的變化檢測照射到受光部的紫外線的所謂導(dǎo)光型傳感器元件的裝置。根據(jù)成本低廉及摻雜的控制難易度，一直以來考慮對波長400nm至750nm范圍的可見光等也具有檢測靈敏度的Si半導(dǎo)體等。該導(dǎo)光型傳感器元件的光檢測原理為，通過向受光部的半導(dǎo)體照射具有能帶隙以上的能量的光，利用光電變換作用在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電子-空穴對，通過外部施加電壓將該載流子向外部電路取出， 作為光感應(yīng)電流量進(jìn)行檢測?，F(xiàn)有的光電變換元件如上述一般由Si構(gòu)成，Si在比1. 11 μ m短的全部波長區(qū)域具有感光度，不能只取出特定波長的光來測定光量。該情況下，可見光截止濾光器一般為交替堆疊普通折射率不同的膜的干涉濾光器。但是，由于截止能帶(力7卜〃 > F )寬由使用的膜的折射率差決定，故而干涉濾光器難以使能夠?qū)⒐饬拷財(cái)酁榇笾聻榱愕牟ㄩL區(qū)域形成為400-800nm的可見光全區(qū)域。并且， 在干涉濾光器中必然存在不能截?cái)嗟牟ㄩL這種成分，即使能夠截?cái)嗫梢姽?，也不能截?cái)嗉t外光。該情況下，Si光電變換元件中也具有相對于紅外光的感光度，所以難以僅使紫外光透射而進(jìn)行測定。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2009-158570號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 (日本)特開2007-67331號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 (日本)特開2002-164565號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 (日本)特開2009-1589 號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 (日本)特開2007-305868號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 (日本)特開2006-318947號(hào)公報(bào)另一方面，為了解決上述干涉濾光器和Si光電變換元件組合而產(chǎn)生的問題，提出有通過改變pn結(jié)面的深度、即改變光電變換區(qū)域的深度，改變受光感光度的波長區(qū)域來檢測光的方案。較淺地形成Pn結(jié)面，通過在較短的波長區(qū)域感光度特性優(yōu)異的光電變換區(qū)域檢測光，較深地形成pn結(jié)面，通過長波長側(cè)的感光度良好的光電變換區(qū)域檢測光。通過算出該兩個(gè)檢測信號(hào)的差值(差分)來檢測短波長側(cè)的光(例如，專利文獻(xiàn)1 6)。但是，在該情況下，紫外區(qū)域的感光度也差，且對每個(gè)紫外區(qū)域的要檢測的波長， 需要調(diào)節(jié)pn結(jié)的深度，極為繁雜。另外，無論怎樣調(diào)節(jié)pn結(jié)的深度，都難以僅檢測紫外區(qū)域的光。另外，如專利文獻(xiàn)2，具有使兩個(gè)光電變換區(qū)域的pn結(jié)的深度相同，在一光電二極管形成吸收紫外線的一部分的紫外線吸收膜，以取其差的方式構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。但是，認(rèn)為，該紫外線吸收膜為吸收紫外線的一部分的膜，如文獻(xiàn)中記載，吸收一部分紫外線使受光的紫
4外線減弱的程度的膜。因此，由于紫外線吸收的程度弱，故而即使根據(jù)差值算出的情況下， 其檢測靈敏度也弱。另外，如專利文獻(xiàn)2，在獲取形成有光學(xué)濾光器的光電二極管A與未設(shè)有光學(xué)濾光器的光電二極管B之差的情況下，產(chǎn)生以下的問題。形成有光學(xué)濾光器的光電二極管A — 方，來自光學(xué)濾光器的表面的反射光和來自光學(xué)濾光器與半導(dǎo)體層的界面的反射光產(chǎn)生干涉，產(chǎn)生干涉條紋。由于在光檢測信號(hào)中包含該干涉條紋(干涉帶)產(chǎn)生的信號(hào)，所以無法進(jìn)行正確的檢測。如上所述，難以有選擇地、高靈敏度地檢測作為測定對象的特定波長區(qū)域的光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題而設(shè)立的，其目的在于提供有能夠選擇地、高靈敏度地檢測特定波長區(qū)域的光的光檢測裝置及用于該光檢測裝置的光學(xué)濾光器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的光檢測裝置具備通過光電變換進(jìn)行光的檢測的多個(gè)光檢測部，其特征在于，至少具備第一光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂形詹ㄩL范圍為λ的光的光吸收半導(dǎo)體層；第二光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂胁淮嬖诠獾奈諈^(qū)域的透射膜，通過計(jì)算所述第一光檢測部的信號(hào)和所述第二光檢測部的信號(hào)來計(jì)測波長范圍為λ的光量。另外，在本發(fā)明的光檢測裝置其它的構(gòu)成中，具備通過光電變換進(jìn)行光的檢測的多個(gè)光檢測部，其特征在于，至少具備第一光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂形詹ㄩL范圍為λ的光的第一光學(xué)濾光器；第二光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂形瞻ㄩL范圍λ在內(nèi)的波長范圍為λ 1的光或不存在光的吸收區(qū)域的第二光學(xué)濾光器，所述第一光學(xué)濾光器及第二光學(xué)濾光器以在光的透射光譜中不存在濾光器的膜厚產(chǎn)生的干涉條紋的方式構(gòu)成，通過計(jì)算所述第一光檢測部的信號(hào)和所述第二光檢測部的信號(hào)計(jì)測波長范圍為λ的光量。另外，本發(fā)明的光學(xué)濾光器，用于使膏狀的物質(zhì)固化，其特征在于，在所述膏狀物質(zhì)中包含有用于吸收一定的波長范圍的光的半導(dǎo)體粒子。由于本發(fā)明的光檢測裝置至少具備第一光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂形詹ㄩL范圍為λ的光的光吸收半導(dǎo)體層；第二光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂胁淮嬖诠獾奈諈^(qū)域的透射膜，故而不會(huì)如以往那樣調(diào)節(jié)兩個(gè)光電變換區(qū)域的深度的關(guān)系，就能夠有選擇地、高靈敏度地檢測波長范圍為λ的光。另外，在本發(fā)明的光檢測裝置中至少具備第一光檢測部，其具有吸收一定的波長范圍為λ的光的第一光學(xué)濾光器；第二光檢測部，其具有吸收包含波長范圍為λ在內(nèi)的波長范圍為λ 1的光或不存在光的吸收區(qū)域的第二光學(xué)濾光器。而且，第一光學(xué)濾光器及第二光學(xué)濾光器以在光的透射光譜中不存在濾光器的膜厚產(chǎn)生的干涉帶的方式構(gòu)成，通過計(jì)算第一光檢測部的信號(hào)和所述第二光檢測部的信號(hào)計(jì)測波長范圍為λ的光量。因此，將干涉帶造成的噪音完全除去，能夠有選擇地、高靈敏度地檢測希望的波長范圍的光。另外，本發(fā)明光學(xué)濾光器是使膏狀的物質(zhì)固化的光學(xué)濾光器，在膏狀物質(zhì)中包含有用于吸收一定的波長范圍的光的半導(dǎo)體粒子。因此，光學(xué)濾光器吸收特定的波長范圍的光，并且能夠以在光的透射光譜中不存在濾光器的膜厚產(chǎn)生的干涉帶的方式構(gòu)成。


圖1是表示本發(fā)明的光檢測裝置的一構(gòu)造例的剖面圖；圖2是表示本發(fā)明的光檢測裝置的一構(gòu)造例的剖面圖；圖3是表示本發(fā)明的光檢測裝置的一構(gòu)造例的剖面圖；圖4A 4E是用于表示在紫外光吸收半導(dǎo)體層使用SiO的情況下可以忽略從SiO 透射的紫外光的實(shí)驗(yàn)工序圖；圖5是表示圖4的實(shí)驗(yàn)工序的測定結(jié)果的圖；圖6A、6B是用于表示在紫外光吸收半導(dǎo)體層使用ZnO的情況下可以忽略從ZnO透射的紫外光的實(shí)驗(yàn)構(gòu)成圖；圖7A、7B是表示通過圖6的構(gòu)成的測定結(jié)果的圖；圖8A、8B是表示在PIN PD中將SiO和SW2分別形成于受光面的構(gòu)造的圖；圖9是表示通過圖8的構(gòu)造測定的受光感光度曲線的圖；圖10是表示SiO/藍(lán)寶石、SiO2/藍(lán)寶石各自的光的透射率光譜的圖；圖11是表示通過獲取圖9的感光度曲線之差算出的感光度曲線的圖；圖12是表示使利用圖1的構(gòu)成的紫外光吸收半導(dǎo)體層和透射膜而在各受光元件的受光感光度上產(chǎn)生的干涉帶一致的狀態(tài)的圖；圖13是表示通過獲取圖12的感光度曲線之差算出的感光度曲線的圖；圖14是表示以圖1的構(gòu)造在各受光元件設(shè)有兩個(gè)光電變換區(qū)域的構(gòu)造例的剖面圖；圖15是表示以圖14的構(gòu)造檢測紫外區(qū)域的光的方法的圖；圖16是表示能帶隙相當(dāng)波長和MgZnO的Mg含有比率的關(guān)系的圖；圖17是表示在紫外光吸收半導(dǎo)體層使用M^iZrvxO而使Mg的含有率變化的情況等的感光度曲線的圖；圖18是表示本發(fā)明的光學(xué)濾光器的特性的圖；圖19是表示使用本發(fā)明的光學(xué)濾光器的受光元件的差分信號(hào)的特性的圖；圖20是表示為了測定圖18的特性而使用的受光元件的構(gòu)成的剖面圖；圖21A、21B是表示在具有現(xiàn)有的光學(xué)濾光器的受光元件中產(chǎn)生干涉帶的狀態(tài)的圖；圖22是表示以圖21的構(gòu)成測定受光感光度的結(jié)果的圖；圖23是表示圖22的兩個(gè)感光度曲線的差分信號(hào)的圖；圖M是表示使用現(xiàn)有的光學(xué)濾光器并使光學(xué)膜厚相同的兩個(gè)受光元件的構(gòu)成的剖面圖；圖25是表示以圖M的構(gòu)成測定受光感光度的結(jié)果的圖；圖沈是表示圖25的兩個(gè)感光度曲線的差分信號(hào)的圖；圖27是表示使用了光學(xué)濾光器的光檢測裝置的一構(gòu)造例的剖面圖；圖觀是表示使用了光學(xué)濾光器的光檢測裝置的一構(gòu)造例的斷畫圖；圖四是表示使用了光學(xué)濾光器的光檢測裝置的一構(gòu)造例的剖面圖；圖30是表示通過獲取圖四的感光度曲線之差算出的感光度曲線的圖31是表示從圖30的PDll的曲線分別減去PD12 PD14算出的差分信號(hào)的圖；圖32是放大圖31的圖；圖33是由圖31的三個(gè)差分信號(hào)求出紫外光A、B、C的各區(qū)域的感光度的曲線的圖；圖34是放大圖33的圖；圖35是表示半導(dǎo)體的種類和各半導(dǎo)體的吸收端波長的圖。標(biāo)記說明1 支承基板2 φ 型層3:n 型層4 紫外光吸收半導(dǎo)體層4A 光學(xué)濾光器5:陽極電極6:陰極電極7 保護(hù)膜10 層間絕緣膜12 φ 型層13 :n 型層14 透射膜14Α:光學(xué)濾光器15:陽極電極16:陰極電極17 保護(hù)膜40 支承基板
具體實(shí)施例方式以下，參照

本發(fā)明的一實(shí)施方式。本發(fā)明的光檢測裝置由以半導(dǎo)體光電變換層為基體的光電變換元件構(gòu)成。在此，所謂半導(dǎo)體光電變換層為具有將光變換成電流的作用的半導(dǎo)體層，例如，對應(yīng)于在Pn結(jié)及肖特基結(jié)中形成耗盡層的半導(dǎo)體層。首先，光檢測裝置可以如圖1構(gòu)成。圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的光檢測裝置的構(gòu)造的剖面圖。該光檢測裝置具備共用的支承基板1。支承基板1例如可使用硅。在支承基板1上形成有相當(dāng)于一個(gè)光檢測部的受光元件100、相當(dāng)于一個(gè)光檢測部的受光元件 200。受光元件100、200為檢測從圖的上方照射的光的元件。Pn的極性也可以和圖1相反， 以下相同。在受光元件100中以層間絕緣膜10為界形成P型層2。在ρ型層2的表層部埋設(shè)有η型層3，該η型層3通過在俯視時(shí)自ρ型層2的周緣隔開間隔的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜 η型雜質(zhì)而形成。由此，在受光元件100上形成有由ρ型層2和η型層3的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域Α。通常，在受光元件中，從受光面射入的光的波長越短，則在越淺的位置被吸收。
7
ρ型層2的表面及η型層3的表面通過由S^2或SiN等構(gòu)成的透明的保護(hù)膜7覆蓋。另外，P型層2的側(cè)面由層間絕緣膜10覆蓋。層間絕緣膜10與保護(hù)膜7同樣，通過由 SiO2或SiN等構(gòu)成的透明膜構(gòu)成。在保護(hù)膜7上形成有陽極電極5、陰極電極6。陽極電極 5經(jīng)由形成于保護(hù)膜7的開口部與ρ型層2連接。陰極電極6經(jīng)由形成于保護(hù)膜7的開口部與η型層3連接。由此，通過ρ型層2和η型層3的ρη結(jié)區(qū)域的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從陰極電極6輸出。另一方面，以覆蓋陰極電極6的方式在保護(hù)膜7上形成有紫外光吸收半導(dǎo)體層4。 紫外光吸收半導(dǎo)體層4為吸收波長范圍為λ的光的光吸收半導(dǎo)體層。即，為起到吸收紫外光并使波長比紫外光長的光透射的光學(xué)濾光器的作用的紫外光吸收層，為由半導(dǎo)體形成的薄膜。在此，紫外區(qū)域設(shè)為400nm以下的波長至200nm左右的波長的區(qū)域。紫外區(qū)域還分為紫外光A (比波長320nm大且400nm以下)、紫外光B(比波長^Onm大且320nm以下)、 紫外光C (波長^Onm以下)。另外，設(shè)于受光面?zhèn)鹊淖贤夤馕瞻雽?dǎo)體層4形成為覆蓋由ρ型層2和η型層3 的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域A整體的大小，紫外光吸收半導(dǎo)體層4的面積形成為與光電變換區(qū)域A的面積相同，或比光電變換區(qū)域A的面積大。紫外光吸收半導(dǎo)體層4優(yōu)選使用僅有選擇地吸收紫外光的材料。作為滿足該要求的材料，作為氧化物系材料例舉出&ι0、MgZnO, TiO2, SrTiO2, InGaZnO等。另外，也可以是 InGaN, AlGaN, GaN等。這些是具有不吸收可見光區(qū)域的光的能帶隙的材料，為電阻值高的材料。本實(shí)施例中使用了 M^iSvxO(O彡X < 1)。另一方面，在受光元件200中，在支承基板1上的ρ型層12的表層部埋設(shè)有η型層13，該η型層13通過在俯視時(shí)自ρ型層12的周緣隔開間隔的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜η 型雜質(zhì)而形成。由此，在受光元件200上形成有由ρ型層12和η型層13的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域B。使上述光電變換區(qū)域A的ρη結(jié)的深度和光電變換區(qū)域B的ρη結(jié)的深度相同而制作，但也可以形成為不同的深度。另外，為了盡量減少紅外光的照射，優(yōu)選ρη結(jié)面的深度在不太深的位置形成。ρ型層12的表面及η型層13的表面通過由SiO2或SiN等構(gòu)成的透明的保護(hù)膜17 覆蓋。另外，P型層12的側(cè)面由層間絕緣膜10覆蓋。在保護(hù)膜17上形成有陽極電極15、 陰極電極16。陽極電極15經(jīng)由形成于保護(hù)膜17的開口部與ρ型層12連接。陰極電極16 經(jīng)由形成于保護(hù)膜17的開口部與η型層13連接。由此，由ρ型層12和η型層13的ρη結(jié)區(qū)域的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從陰極電極16輸出。另一方面，以覆蓋陰極電極16的方式在保護(hù)膜17上形成有透射膜14。透射膜14 使用作為不存在光的吸收區(qū)域的光學(xué)濾光器使用，不吸收紫外光且對紫外光及波長比紫外光長的光透明且為絕緣體的電介體。用于透射膜14的電介體有Si02、&02、Al203、Si3N4等。 這些電介體不僅對紫外光，而且對可見光至紅外光都具有非常高的透射率。另外，對于保護(hù)膜7、17，也與透射膜14 一樣，優(yōu)選對紫外光及波長比紫外光長的光透明的膜。因此，與透射膜14 一樣優(yōu)選由上述電介體構(gòu)成。另外，設(shè)置于受光面?zhèn)鹊耐干淠?4形成為覆蓋ρ型層12和η型層13的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域B的整體的大小，透射膜14的面積形成為與光電變換區(qū)域B的面積相同或比光電變換區(qū)域B面積大。對于圖1的紫外光檢測裝置的制造方法進(jìn)行說明。由于是可以使用已知的制造方法制作的紫外光檢測裝置，所以簡單地說明制造順序的一例。在支承基板1上形成η型硅層。使η型硅層的表面(上表面)氧化，形成成為保護(hù)膜7、17的氧化覆膜Si02。在該氧化覆膜S^2上開孔，利用離子注入法等注入P型雜質(zhì)，制作P型層2、12。接著，在氧化覆膜 SiO2上開設(shè)另外的孔，在ρ型層2、12的一部分區(qū)域利用離子注入法等注入η型雜質(zhì)，制作η 型層3、13。由于形成于上述氧化覆膜SiO2W孔的區(qū)域?yàn)殛枠O電極5、15、陰極電極6、16的各電極接觸的P型層及η型層的區(qū)域，所以利用離子注入法等以接觸電阻降低的方式形成接觸區(qū)域。之后，使硅層的中央部分及外側(cè)部分氧化，制作作為層間絕緣膜10的氧化覆膜 SiO20接著，通過濺射法或蒸鍍法形成陽極電極、陰極電極后，形成紫外光吸收半導(dǎo)體層4、 透射膜14。最后進(jìn)行配線等。接著，圖4、5是表示在紫外光吸收半導(dǎo)體層4上使用有Mgxavx0(0彡Χ< 1)的情況下，僅能夠檢測紫外光的圖。圖4表示實(shí)驗(yàn)工序的情況。使用市場經(jīng)銷的硅光電二極管，照射紫外光和可見光，比較其光電流輸出。首先，如圖4Α，向硅光電二極管41僅照射波長365nm的紫外光，計(jì)測光電流1 。接著，如圖4B，僅向硅光電二極管41照射可見光，計(jì)測光電流Iv。接著，如圖4C， 向硅光電二極管41照射波長365nm的紫外光和可見光，計(jì)測光電流Iu+V。如圖4D，將在玻璃基板42上形成有ZnO層43的層疊體配置在硅光電二極管41上。在該狀態(tài)下，從上方僅照射可見光，計(jì)測光電流Ilv。接著，如圖4E，以與圖4D相同的構(gòu)成照射波長365nm的紫外光和可見光雙方，計(jì)測光電流Ilu+V。在此，算出ZnO層43表面的可見光的反射光。反射光量表現(xiàn)為(Iv-Ilv)。另一方面，判斷有沒有ZnO層43表面的紫外光的反射。若從由圖4E計(jì)測的Ilu+V減去由圖4B計(jì)測的Iv并加上圖4D的ZnO層43表面的可見光的反射光量(Iv-Ilv)，則算出圖4E的測定中的僅紫外光量的檢測值。即，由{I1U+V-IV+(IV-I1V)}表示。在圖4E的測定中，在ZnO層43 表面的紫外光幾乎沒有反射成分且被吸收的情況下，應(yīng)該為Iu= {ιιυ+ν-ιν+(ιν-πν)}。因此，圖5是縱軸表示圖4A的測定的光電流Iu,橫軸表示{I1U+V-IV+(IV-I1V)}，描繪出數(shù)據(jù)的圖。縱軸、橫軸的單位都為納安(nA)。另外，使波長365nm的紫外光的光強(qiáng)變化為42 μ W/cm2、125 μ W/cm2、187 μ W/cm2、300 μ ff/cm2,進(jìn)行與上述相同的測定、計(jì)算，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪。由圖5可知，為成正比例的直線。即，Iu= {I1U+V-IV+(IV-I1V)}。接著，成為紫外光吸收半導(dǎo)體層4的MgxSvxO層幾乎將紫外光完全吸收，表示透射成分可以忽視。圖6所示的41為市場經(jīng)銷的硅結(jié)光電二極管。首先，如圖6A，將硅結(jié)光電二極管封裝并從受光窗46照射紫外光和可見光雙方，測定光電流。進(jìn)行測定時(shí)，最初使紫外光的輸出(功率密度)為零進(jìn)行測定后，順序提高功率密度，測定光電流和紫外光的功率密度的關(guān)系。圖7A的Cl曲線表示其測定結(jié)果。另一方面，如圖6B所示，對于與Cl的測定中使用的構(gòu)成相同的封裝，在受光窗46 的上表面配置膜厚500nm的ZnO層43，與Cl的測定的情況同樣地，照射紫外光和可見光雙方。紫外光最初輸出為零，與Cl時(shí)相同地，順序提高功率密度進(jìn)行測定。圖7A表示其測定結(jié)果。如圖7A所示，可知，在不存在ZnO層的罩的情況下，如Cl，以可見光的檢測電流為基礎(chǔ)，隨著紫外光強(qiáng)度的增加，光電流成比例地上升。另一方面，可知，具有ZnO層的罩的情況下，如C2，即使紫外光強(qiáng)度提高，也能夠幾乎保持紫外光輸出為零的狀態(tài)即僅檢測到可見光的光電流的值。圖7B表示對由于可見光的輸出不同而不同的光電流進(jìn)行調(diào)節(jié)，從Cl減去C2并描繪圖形。圖7B為大致成正比的直線。由圖7A、7B可知，通過ZnO層43幾乎完全吸收紫外光。接著，圖10表示ZnO有選擇地、幾乎完全地吸收僅紫外區(qū)域的光的情況。表示向在藍(lán)寶石基板上形成有ZnO層的層疊體A和在藍(lán)寶石基板上形成有SW2膜的層疊體B照射從紫外光及可見光至紅外光的情況下、相對于光的各波長的透射率光譜。公知藍(lán)寶石基板及SiO2在紫外光 紅外光的大范圍內(nèi)是透明的。在此，SiO2/藍(lán)寶石的透射率光譜如圖 10的曲線表示。另一方面，可知，aiO/藍(lán)寶石的曲線以波長400nm左右為界透射率急劇地降低，驟落至透射率為零，對紫外光維持透射率為零。使用具有這種特性的ZnO進(jìn)行感光度測定。首先，如圖8A，在硅結(jié)光電二極管 (SiPIN-PD) 51上形成有ZnO層52。將其作為受光元件1。接著，如圖8B，在硅結(jié)光電二極管 51上形成有SW2膜53。將其作為受光元件2。向這些受光元件分別照射200nm至1200nm 的光測定光譜響應(yīng)。圖9表示受光元件1及受光元件2的受光感光度曲線。圖9的橫軸表示波長(nm)， 縱軸表示受光感光度(A/W)。受光感光度由相對于元件的入射光量(瓦特)和在元件流動(dòng)的光電流(安培)之比來表示。圖9的記載SiO2W曲線為基于受光元件2(圖8B的受光元件)制成的曲線，記載SiO的曲線為基于受光元件1(圖8A的受光元件)制成的曲線。由該光譜響應(yīng)曲線可知，在受光元件1中，由于紫外光幾乎完全被ZnO層52吸收，所以紫外區(qū)域的感光度為零。另一方面，在受光元件2中由于紫外光也被硅結(jié)光電二極管51受光，所以紫外區(qū)域作為光電流輸出也被檢測到。圖11的R表示從圖9的受光元件2的感光度曲線減去受光元件1的感光度曲線算出的曲線。Sl為通過改變現(xiàn)有技術(shù)所示的硅光電二極管的pn結(jié)深度，減去在各pn結(jié)檢測到的光電流而求出的光譜響應(yīng)曲線。比較R和Sl可知，在R的測量結(jié)果中能夠僅對紫外區(qū)域有選擇地、極高靈敏度地檢測。然后，圖1為具體地并列構(gòu)成上述的受光元件1和受光元件2的圖。圖1中受光元件100相當(dāng)于上述受光元件1，受光元件200相當(dāng)于上述受光元件2。另外，紫外光吸收半導(dǎo)體層4相當(dāng)圖8的ZnO層52，比紫外光吸收半導(dǎo)體層4靠下側(cè)的元件相當(dāng)于硅結(jié)光電二極管51。另外，透射膜14相當(dāng)于圖8的SiO2膜53，比透射膜14靠下側(cè)的元件相當(dāng)于硅結(jié)光電二極管51。如上所述，若從受光元件2的檢測信號(hào)減去受光元件1的檢測信號(hào)算出，則能夠靈敏度極高地取得關(guān)于紫外光成分的檢測輸出。但是，射入紫外光吸收半導(dǎo)體層4的光在與保護(hù)膜7的界面生成反射波。因該反射波與行進(jìn)波的干涉，在受光元件100產(chǎn)生干涉帶(干涉條紋)。另外，射入到透射膜14的光在與保護(hù)膜7的界面生成反射波。因該反射波與行進(jìn)波的干涉，在受光元件200產(chǎn)生干涉帶。這些干涉帶對光譜響應(yīng)特性造成影響。圖12表示與干涉帶對應(yīng)產(chǎn)生的光譜響應(yīng)曲線。這樣，感光度曲線以與干涉帶對應(yīng)的形狀起伏。在此，在受光元件100和受光元件200中，由于紫外光吸收半導(dǎo)體層4和透射膜14
10的構(gòu)成材料不同，所以折射率不同。因此，干涉帶的間隔及大小等在受光元件100和受光元件200不同。但是，干涉帶的間隔及大小不同時(shí)，由于其對感光度曲線也產(chǎn)生影響，所以不能進(jìn)行正確的測定。因此，圖12表示通過使受光元件100的紫外光吸收半導(dǎo)體層4和受光元件200的透射膜14的光學(xué)膜厚相等，使感光度曲線的變動(dòng)的凹凸一致而構(gòu)成的情況。在此，光學(xué)膜厚由膜厚X折射率表示。因此，在將紫外光吸收半導(dǎo)體層4的折射率設(shè)為Ni、膜厚設(shè)為Tl，透射膜14的折射率設(shè)為η、膜厚設(shè)為t時(shí)，將紫外光吸收半導(dǎo)體層 4的膜厚Tl和透射膜14的膜厚t調(diào)節(jié)為附XTl = nX t即可。如圖12，在使受光元件100和受光元件200的干涉帶一致的情況下，由于光譜響應(yīng)曲線的超過400nm的波長的范圍一致，所以從受光元件200的感光度曲線P2減去受光元件 100的感光度曲線Pl時(shí)，如圖13所示，能夠極高靈敏度地檢測相對于波長400nm以下的紫外光的光電流。另外，也可以在受光元件200的透射膜14上形成與紫外光吸收半導(dǎo)體層4 相同材料的極薄的半導(dǎo)體層，表面反射特性與受光元件100相同。圖2為在圖1的構(gòu)成的基礎(chǔ)上與受光元件100相同的構(gòu)成，但形成有以使紫外光吸收半導(dǎo)體層的膜厚不同的方式形成的受光元件300。對于作為光檢測部的受光元件300 進(jìn)行簡單說明，在支承基板1上以層間絕緣膜10為界而形成ρ型層22。在ρ型層22的表層部埋設(shè)有η型層23，該η型層23通過在自ρ型層22的周緣隔開間隔的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜η型雜質(zhì)而形成。由此，在受光元件300形成有由ρ型層22和η型層23的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域C。在該光電變換區(qū)域C將光變換為電流而輸出。ρ型層22的表面及η型層23的表面通過由SW2或SiN等構(gòu)成的透明的保護(hù)膜27 覆蓋。另外，P型層22的側(cè)面由層間絕緣膜10覆蓋。在保護(hù)膜27上形成有陽極電極25、 陰極電極26。陽極電極25經(jīng)由形成于保護(hù)膜27的開口部與ρ型層22連接。陰極電極沈經(jīng)由形成于保護(hù)膜27的開口部與η型層23連接。由此，通過ρ型層22和η型層23的ρη 結(jié)區(qū)域的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從陰極電極26輸出。另外，以覆蓋陰極電極26的方式在保護(hù)膜27上形成有紫外光吸收半導(dǎo)體層Μ。紫外光吸收半導(dǎo)體層M形成為覆蓋由ρ型層22和η型層23的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域C的整體的大小，紫外光吸收半導(dǎo)體層M的面積形成為與光電變換區(qū)域C的面積相同或比光電變換區(qū)域C的面積大。在此，紫外光吸收半導(dǎo)體層4和紫外光吸收半導(dǎo)體層 24以膜厚不同的方式形成。另一方面，在受光元件100和受光元件300中有時(shí)紫外光吸收半導(dǎo)體層4和紫外光吸收半導(dǎo)體層M的成分不同。由于紫外光吸收半導(dǎo)體層的成分不同時(shí)，折射率不同，所以如上所述，干涉帶在受光元件100和受光元件300中不同。若要使干涉帶在光元件200 及受光元件100中一致，則紫外光吸收半導(dǎo)體層4和紫外光吸收半導(dǎo)體層M的膜厚不同。 以透射膜14為基準(zhǔn)決定光學(xué)膜厚的情況下，將紫外光吸收半導(dǎo)體層M的折射率設(shè)為Ν2、膜厚設(shè)為Τ2時(shí)，透射膜14的折射率為η，膜厚為t，只要將紫外光吸收半導(dǎo)體層M的膜厚T2 調(diào)節(jié)為N2XT2 = nXt即可。如上所述，在紫外光吸收半導(dǎo)體層的折射率不同的情況下，存在多個(gè)紫外光吸收半導(dǎo)體層的膜厚不同的受光元件。接著，如圖3，可以構(gòu)成紫外光檢測裝置。圖3為在圖1的構(gòu)成的基礎(chǔ)上與受光元件100相同的構(gòu)成，但形成有以受光面積與受光元件100不同的方式構(gòu)成的受光元件400。對于作為光檢測部的受光元件400進(jìn)行簡單地說明，在支承基板1上以層間絕緣膜10為界而形成P型層32。在ρ型層32的表層部埋設(shè)有η型層33，該η型層33通過在自ρ型層32 的周緣隔開間隔的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜η型雜質(zhì)而形成。由此，在受光元件400上形成有由P型層32和η型層33的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域D。在該光電變換區(qū)域D將光變換為電流而輸出。ρ型層32的表面及η型層33的表面通過由SW2或SiN等構(gòu)成的透明的保護(hù)膜37 覆蓋。另外，P型層32的側(cè)面由層間絕緣膜10覆蓋。在保護(hù)膜37上形成有陽極電極35、 陰極電極36。陽極電極35經(jīng)由形成于保護(hù)膜37的開口部與ρ型層32連接。陰極電極36 經(jīng)由形成于保護(hù)膜37的開口部與η型層33連接。由此，通過在ρ型層32和η型層33的 ρη結(jié)區(qū)域的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從陰極電極36輸出。另外，以覆蓋陰極電極36的方式在保護(hù)膜37上形成有紫外光吸收半導(dǎo)體層34。紫外光吸收半導(dǎo)體層34形成為覆蓋由ρ型層32和η型層33的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域D的整體的大小，紫外光吸收半導(dǎo)體層34的面積形成為與光電變換區(qū)域D的面積相同或比光電變換區(qū)域D的面積大。在此，以受光元件100的光電變換區(qū)域A的大小(面積)和受光元件400的光電變換區(qū)域D的大小(面積)不同的方式而形成。將受光元件100的光電變換區(qū)域A的面積(受光面積)設(shè)為Si，將受光元件400 的光電變換區(qū)域D的面積(受光面積)設(shè)為S4。受光面積在本實(shí)施例中為ρη結(jié)面的面積。 由受光元件100和受光元件400的差分信號(hào)(差分信號(hào))計(jì)測比紫外光長的波長成分產(chǎn)生的檢測信號(hào)。受光元件100和受光元件400分別利用紫外光吸收半導(dǎo)體層4、34截?cái)嘧贤夤?。因此，受光元?00和受光元件400的檢測光電流之差(11-14)是基于比紫外光長的波長、即可見光及紅外光的入射光算出的值。將波長比紫外光長的光射入受光面積Sl的每單位面積的情況下被激勵(lì)的光電流設(shè)為JO時(shí)，對于受光元件400的受光面積S4，也同樣地為JO，如下地表示。(11-14) = (S1-S4) XJO(11-14)通過測定和計(jì)算可知，(S1-S4)也由設(shè)計(jì)確定所以其值可知，因此JO容易求出。計(jì)算JO時(shí)，將不存在紫外光吸收半導(dǎo)體層的受光元件200的受光面積設(shè)為S2，將由受光面積S2的每單位面積所示的光電流設(shè)為J2時(shí)，J2為基于檢測到紫外光、可見光乃至紅外光的光的結(jié)果的值，所以若從受光元件200的光電流量(J2XS2)減去(J0XS2)，則其差表示紫外光量。即，紫外光量={(J2XS2)-(J0XS2)}。S2與Sl相同即可。但是，為了盡可能防止差值運(yùn)算(差分運(yùn)算)的數(shù)值有效數(shù)字的舍去，也可以對上述受光元件100、200、 400準(zhǔn)備多個(gè)具備紫外光吸收半導(dǎo)體層的受光元件的受光面積不同的組合，對于各組合計(jì)算整體的平均值和偏差，算出最終的紫外光量。另外，也可以由對紫外光透明的材料構(gòu)成可見光截止濾光器，形成于圖1 圖3的受光元件100、200、300、400的受光面。例如，在紫外光吸收半導(dǎo)體層4、24、34之上及透射膜14之上形成可見光截止濾光器。這是因?yàn)楸M量減少信號(hào)強(qiáng)度大的可見光及紅外光，提高差值運(yùn)算的精度。可見光截止濾光器例如可使用交替重疊折射率不同的電介體膜等的干涉濾光器ο圖14表示與圖1 圖3不同的構(gòu)成的光檢測裝置。該光檢測裝置由作為光檢測部的受光元件500、受光元件600構(gòu)成。具備共用的支承基板61。支承基板61為外延成長用的基板，優(yōu)選高電阻材料，例如可以使用玻璃。在受光元件500中，在η型層62的表層部，通過在自η型層62的周緣隔開規(guī)定寬度的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜P型雜質(zhì)，埋設(shè)有P型層63。由此，在受光元件500形成有由η 型層62和ρ型層63的ρη結(jié)構(gòu)成的第一光電二極管PD31 (第一光電變換區(qū)域)。在ρ型層63的表層部，通過在自ρ型層63的周緣隔開間隔的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜η型雜質(zhì)，埋設(shè)有η型層64。由此，在受光元件500，在比第一光電二極管PD31更接近受光面的位置形成有由P型層63和η型層64的ρη結(jié)構(gòu)成的第二光電二極管PD32(第二光電變換區(qū)域)。通常，在具有光電二極管構(gòu)造的受光元件中，從受光面射入的光的波長越短，在越淺的位置被吸收，所以在第二光電二極管PD32中，與第一光電二極管PD31相比，波長更短的光被更高效率地光電變換。η型層62、ρ型層63、η型層64的表面通過由SW2或SiN構(gòu)成的透明的保護(hù)膜65 覆蓋。在該保護(hù)膜65上形成有第一陽極電極68、第一陰極電極67、第二陽極電極70、第二陰極電極69。第一陰極電極67經(jīng)由形成于保護(hù)膜65的開口部與η型層62連接。第一陽極電極68經(jīng)由形成于保護(hù)膜65的開口部與ρ型層63連接。在此，第一陽極電極68和第一陰極電極67通過形成于保護(hù)膜65上的配線連接。另外，第一陽極電極68例如與接地線 (未圖示)連接。第二陽極電極70經(jīng)由形成于保護(hù)膜65的開口部與ρ型層63連接。第二陰極電極69經(jīng)由形成于保護(hù)膜65的開口部與η型層64連接。另外，第二陽極電極70例如與接地線(未圖示)連接。由此，通過在第二光電二極管PD32的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從第二陰極電極69輸出。以覆蓋第一陽極電極68至第二陽極電極70的區(qū)域的方式在保護(hù)膜65上形成有紫外光吸收半導(dǎo)體層66。紫外光吸收半導(dǎo)體層66具有與圖1 圖3所示的紫外光吸收半導(dǎo)體層相同的作用，由同樣的材料構(gòu)成。另外，紫外光吸收半導(dǎo)體層66以覆蓋PD31(第一光電變換區(qū)域)的Pn結(jié)區(qū)域整體的大小形成，紫外光吸收半導(dǎo)體層66的面積形成為與PD31 的ρη結(jié)區(qū)域的面積相同或比PD31的ρη結(jié)區(qū)域的面積大。在受光元件500中，以第一光電二極管PD31的ρη結(jié)面的深度和第二光電二極管 PD32的ρη結(jié)面的深度不同的方式形成。在受光元件500中，由于通過連接第一陽極電極68和第一陰極電極67而使第一光電二極管PD31短路，所以從受光面射入的光中、由在第一光電二極管PD31的光電變換而生成的光電流流向接地線，僅由第二光電二極管PD32的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從第二陰極電極69輸出。另一方面，在受光元件600中，在η型層72的表層部，通過在自η型層72的周緣隔開規(guī)定寬度的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜P型雜質(zhì)，埋設(shè)有P型層73。由此，在受光元件600 上形成有由η型層72和ρ型層73的ρη結(jié)構(gòu)成的第三光電二極管PD33(第三光電變換區(qū)域)。在ρ型層73的表層部，通過在自ρ型層73的周緣隔開間隔的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜η型雜質(zhì)，埋設(shè)有η型層74。由此，在受光元件500上，在比第三光電二極管PD33更靠近受光面的位置形成有由P型層73和η型層74的ρη結(jié)構(gòu)成的第四光電二極管PD34。在第四光電二極管PD34(第四光電變換區(qū)域)中，與第三光電二極管PD33相比，波長更短的光被最高效率地光電變換。η型層72、ρ型層73、η型層74的表面通過由SW2或SiN構(gòu)成的透明的保護(hù)膜75 覆蓋。在該保護(hù)膜75上形成有第三陽極電極78、第三陰極電極77、第四陽極電極80、第四陰極電極79。第三陰極電極77經(jīng)由形成于保護(hù)膜75的開口部與η型層72連接。第三陽極電極78經(jīng)由形成于保護(hù)膜75的開口部與ρ型層73連接。在此，第三陽極電極78和第三陰極電極77通過形成于保護(hù)膜75上的配線連接。另外，第三陽極電極78例如與接地線 (未圖示)連接。第四陽極電極80經(jīng)由形成于保護(hù)膜75的開口部與ρ型層73連接。第四陰極電極79經(jīng)由形成于保護(hù)膜75的開口部與η型層74連接。另外，第四陽極電極80例如與接地線(未圖示)連接。由此，由在第四光電二極管PD34的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從第四陰極電極79輸出。以覆蓋第三陽極電極78至第四陽極電極80的區(qū)域的方式在保護(hù)膜75上形成有透射膜76。透射膜76具有與圖1 圖3所示的透射膜同樣的作用，由同樣的材料構(gòu)成。另夕卜，透射膜76以覆蓋PD33 (第三光電變換區(qū)域)的ρη結(jié)區(qū)域整體的大小形成，透射膜76 的面積形成為與PD33的ρη結(jié)區(qū)域的面積相同或比PD33的ρη結(jié)區(qū)域的面積大。在該受光元件600中，通過連接第三陽極電極78和第三陰極電極77而使第三光電二極管PD33短路，因此，從受光面射入的光中、由在第三光電二極管PD33的光電變換而生成的光電流流向接地線，僅通過在第四光電二極管PD34的光電變換生成的光電流作為光檢測信號(hào)從第四陰極電極79輸出。在受光元件600中，以第三光電二極管PD33的ρη結(jié)面的深度和第四光電二極管 PD34的ρη結(jié)面的深度不同的方式形成。另外，受光元件500中的PD31的ρη結(jié)面和受光元件600的PD33的ρη結(jié)面以相同深度形成，受光元件500中的PD32的ρη結(jié)面和受光元件 500的PD34的ρη結(jié)面以相同深度形成。第二光電二極管PD32和第四光電二極管PD34例如以對波長400nm 600nm范圍的光最高效地光電變換的深度形成。另外，第一光電二極管PD31和第三光電二極管PD33 例如以對波長600nm SOOnm的光最高效地光電變換的深度形成。圖15表示圖14的紫外光檢測裝置的受光感光度分布曲線。首先，在受光元件600 中以第三光電二極管PD33未短路的狀態(tài)照射紫外光至紅外光的情況下的、檢測信號(hào)產(chǎn)生的受光感光度曲線為R1。在此，Jl是依據(jù)PD31、PD33的ρη結(jié)面的深度而變化的值，表示在該深度最高效地進(jìn)行光電變換的波長。如受光元件600的構(gòu)成那樣，在使第三光電二極管PD33短路進(jìn)行測定時(shí)，由于沒有長波長側(cè)的輸出SP1，所以成為R2那樣的感光度曲線。接著，在受光元件500照射紫外光至紅外光時(shí)，由于第一光電二極管PD31短路，與受光元件600同樣地，成為受光感光度曲線為R2的形狀，但在紫外光吸收半導(dǎo)體層66，由于紫外光幾乎被完全吸收，所以從R2除去紫外區(qū)域的感光度ABS后的R3成為感光度曲線。因此，可從受光元件500得到R3的受光感光度曲線，可從受光元件600得到R2的受光感光度曲線。通過取得分別從受光元件500、600得到的受光感光度曲線之差，能夠求出紫外區(qū)域的感光度ABS。BP, ABS= (R2-R3)。如上所述，能夠檢測紫外光。圖16是表示紫外光吸收半導(dǎo)體層使用有M^iZrvxO的情況下M&Zni_x0的X的值和相對于Mg含有率的能帶隙相當(dāng)波長(nm)的關(guān)系的圖。能帶隙相當(dāng)波長與半導(dǎo)體的吸收波長點(diǎn)(nm)有關(guān)，X的值越大，MgxZrvxO的吸收波長越短。如該圖可知，通過使％χΖηι_χ0的Mg 的含有率X變化，能夠使受光元件的受光感光度區(qū)域變化。圖17表示基于圖16的對應(yīng)關(guān)系，以圖1的構(gòu)成，可改變紫外光吸收半導(dǎo)體層即 MgxSvxO的X的值的情況下的各感光度曲線，和紫外光吸收半導(dǎo)體層使用有AWaN的情況下的感光度曲線的圖。若增大Mg的含有率X，則由圖16可知，由于能帶隙相當(dāng)波長變短，故而受光感光度曲線的區(qū)域向短波長側(cè)移動(dòng)，感光度曲線寬度變窄。這樣，制作多個(gè)紫外光吸收半導(dǎo)體層使用有Mg的含有率X不同的M^iZrvxO的受光元件，制作不形成紫外光吸收半導(dǎo)體層而形成透射膜的受光元件，根據(jù)它們的差，可以算出紫外光A(比波長320nm大且400nm以下)、紫外光B(比波長^Onm大且320nm以下)、紫外光C(波長^Onm以下)的各波長區(qū)域的受光感光度。Si、S2為通過改變現(xiàn)有技術(shù)所示的硅光電二極管的pn結(jié)深度，減去在各pn結(jié)檢測到的光電流而求出的光譜響應(yīng)曲線。這樣，與現(xiàn)有技術(shù)相比，受光感光度非常高，能夠僅檢測紫外光。另外，如圖可知，也可以使用 AWaN 等。以下，對本發(fā)明的光學(xué)濾光器進(jìn)行說明。如圖20，除了光學(xué)濾光器IOlA和光學(xué)濾光器IOlB之外，還使用市場經(jīng)銷的相同的光電二極管。光電二極管都是由硅(Si)構(gòu)成的 pn結(jié)型的光電二極管。PDl在η型Si半導(dǎo)體151上形成有ρ型Si半導(dǎo)體152，在ρ型Si 半導(dǎo)體152上形成有光學(xué)濾光器101Α。另一方面，PD2在η型Si半導(dǎo)體151上形成有ρ型 Si半導(dǎo)體152，在ρ型Si半導(dǎo)體152上形成有光學(xué)濾光器101Β。光學(xué)濾光器IOlA使膏狀的物質(zhì)固化而形成，在圖20的例中使用有玻璃膏。由玻璃膏構(gòu)成的光學(xué)濾光器IOlA使紫外光、可見光、紅外光等透射，是不存在特定波長的光吸收的材料。另一方面，光學(xué)濾光器IOlB使膏狀物質(zhì)固化而形成，是在玻璃膏中混合有吸收特定波長的光的半導(dǎo)體粒子的光學(xué)濾光器。在圖20的例子中，光學(xué)濾光器IOlB在玻璃膏中混合有SiO粒子。SiO(氧化鋅)是起到吸收紫外光且使波長比紫外光長的光透射的光學(xué)濾光器作用的材料。從上方向圖20的PDl及PD2照射包含紫外光的光，測定受光感光度。圖18表示測定結(jié)果。圖18表示PDl和PD2的光譜響應(yīng)曲線。圖18的橫軸表示波長(nm)，縱軸表示受光感光度。通常，受光感光度由相對于元件的入射光量(瓦特)和在元件流動(dòng)的光電流 (安培)之比來表示，但在圖20中通過以感光度的最大值等而標(biāo)準(zhǔn)化，形成為任意單位。圖18的記載為Xl的曲線為基于受光元件PDl制成的曲線，記載為X2的曲線為基于受光元件PD2制成的曲線。由該光譜響應(yīng)曲線可知，在PD2中，由于紫外光被加入SiO 的玻璃膏構(gòu)成的光學(xué)濾光器IOlB幾乎完全吸收吸收，故而紫外區(qū)域的感光度為零。另一方面，在PDl中，由于紫外光也透射光學(xué)濾光器101A，由光電二極管的pn結(jié)部受光，所以紫外區(qū)域作為光電流輸出也被檢測到。在此，在曲線Xl及X2的任一曲線中都無法觀察到干涉帶(干涉條紋)產(chǎn)生的受光感光度的變動(dòng)。由此，若從Xl的感光度曲線減去X2的感光度曲線，則可得到成為圖19 所示的差分信號(hào)的X3的感光度曲線。S卩，X3 = X1-X2。由圖19可知，X3的感光度曲線在紫外光區(qū)域具有感光度，在其它波長區(qū)域感光度大致為零。另外，不出現(xiàn)由干涉帶產(chǎn)生的檢測信號(hào)。
為了比較與干涉帶相關(guān)的問題，在圖21(a)中使用與圖20同樣的光電二極管，使用在光電二極管上未形成光學(xué)濾光器的受光元件PD3、和在光電二極管上形成有由濺射形成的SiO膜構(gòu)成的光學(xué)濾光器153的受光元件PD4，測定受光感光度。從PD3和PD4的上側(cè)照射包含紫外光的光而進(jìn)行測定。圖22表示測定結(jié)果。圖22的橫軸表示波長(nm)，縱軸表示受光感光度(任意單位)。圖22的記載為Fl的曲線(虛線)為基于受光元件PD3制成的曲線，記載為F2的曲線(實(shí)線)為基于受光元件PD4制成的曲線。由該光譜響應(yīng)曲線可知，PD3中包含紫外光直至可見光區(qū)域、紅外光區(qū)域都被檢測，不產(chǎn)生因干涉帶產(chǎn)生的信號(hào)的周期變動(dòng)。另一方面，在PD4中，由于紫外光被由ZnO膜構(gòu)成的光學(xué)濾光器153吸收，所以紫外區(qū)域的感光度為零。但是，在曲線F2中，遍及大范圍在受光感光度光譜中可觀察到周期性變動(dòng)，可知受到干涉帶的影響。這可由圖21(b)進(jìn)行說明。包含紫外光的光射入由ZnO膜構(gòu)成的光學(xué)濾光器153 時(shí)，在空氣與光學(xué)濾光器153的邊界產(chǎn)生反射波。另外，進(jìn)入光學(xué)濾光器153的光在光學(xué)濾光器153與ρ型Si半導(dǎo)體層152的界面產(chǎn)生反射波。該兩種反射波相干涉，產(chǎn)生干涉帶 (干涉條紋)。該干涉帶對光譜響應(yīng)特性產(chǎn)生影響。由于干涉帶以一定周期產(chǎn)生，所以在光譜響應(yīng)曲線上也顯現(xiàn)周期性變動(dòng)。這樣，感光度曲線F2以與干涉帶對應(yīng)的形狀起伏。圖23表示從成為差分信號(hào)的曲線Fl減去曲線F2的感光度曲線(F1-F2)。由該差分信號(hào)可知，與干涉帶的周期性變動(dòng)對應(yīng)，在正方向及負(fù)方向振動(dòng)。另外，圖23中，由于與紫外光的檢測信號(hào)相比，干涉帶產(chǎn)生的變動(dòng)信號(hào)非常強(qiáng)，故而完全不能正確地檢測紫外光。以下，以具有與PD4的光學(xué)濾光器153相同的光學(xué)膜厚的膜作為光學(xué)濾光器 154層疊于圖21的受光元件PD3上，測定受光感光度。即，如圖M所示，在光電二極管上使用層疊有由濺射形成的^O2膜構(gòu)成的光學(xué)濾光器154的受光元件PD5。該^O2膜使紫外光至可見光、紅外光透射。另外，PD6與圖21的PD4相同。在此，光學(xué)膜厚由膜厚X折射率表示。即，將由ZnO膜構(gòu)成的光學(xué)濾光器153的折射率設(shè)為Ni、膜厚設(shè)為11、由&02膜構(gòu)成的光學(xué)濾光器154的折射率設(shè)為η、膜厚設(shè)為t時(shí)，以使mXTl = nXt的方式制作光學(xué)濾光器153和光學(xué)濾光器154。從上側(cè)向所制作的PD5和PD6照射包含紫外光的光，測定受光感光度。圖25表示測定結(jié)果。圖25的橫軸表示波長(nm)，縱軸表示受光感光度(任意單位)。圖25的記載為X3的曲線(虛線)為基于受光元件PD5制成的曲線，記載為X4的曲線(實(shí)線)為基于受光元件PD6制成的曲線。在PD5中，包含紫外光直至可見光區(qū)域、紅外光區(qū)域都被檢測。 另一方面，在PD6中，吸收紫外光，紫外光的感光度為零。另外，由這些光譜響應(yīng)曲線可知， 曲線X3及曲線X4都產(chǎn)生由干涉帶造成的周期性變動(dòng)。由于光學(xué)濾光器153和光學(xué)濾光器154的光學(xué)膜厚相等，所以可見光區(qū)域的干涉帶造成的變動(dòng)的周期及大小接近。但是，在紅外光區(qū)域，如D區(qū)域所示，在X3和X4的受光感光度大小上產(chǎn)生偏差，不能使感光度一致。這是由于因制作光學(xué)濾光器的材料的不同而使折射率的波長分散不同，所以在全波長區(qū)域不能使感光度一致。例如，如果使光的藍(lán)色區(qū)域的干涉帶一致，則在紅外光區(qū)域的感光度上產(chǎn)生偏差。圖沈表示從成為差分信號(hào)的曲線X3減去曲線X4得到的感光度曲線(X3-X4)。由該差分信號(hào)可知，紫外光區(qū)域的檢測信號(hào)表現(xiàn)得較強(qiáng)，但在紅外光區(qū)域的檢測信號(hào)也相當(dāng)
16強(qiáng)。因此，不能正確地檢測紫外光。如上所述，在光電二極管形成光學(xué)濾光器使用時(shí)，產(chǎn)生干涉帶的問題，難以高精度地檢測特定波長的光。然而，在使用圖20的光學(xué)濾光器IOlA及IOlB的情況下，如圖19的信號(hào)所示，能夠得到完全沒有干涉帶產(chǎn)生的干擾的信號(hào)，能夠以高精度、高靈敏度檢測特定波長的光。為了消除干涉帶，認(rèn)為需要在光學(xué)濾光器中使其產(chǎn)生光散射。因此，使用有使膏狀物質(zhì)固化的光學(xué)濾光器。特別是，玻璃膏可簡單地厚膜化。另外，通過使用膏狀的物質(zhì)，能夠產(chǎn)生光散射，能夠防止干涉帶。另外，即使在膏狀物質(zhì)中添加ZnO粉體，也能夠防止干涉帶的發(fā)生。另外，優(yōu)選SiO的散射比玻璃膏的散射小。在此，作為膏狀物質(zhì)，只要是使紫外光至紅外光大范圍的光透射的材料即可，例如，可以使用丙烯酸樹脂，非晶性氟樹脂(非定形含氟聚合物)、硅樹脂、氟系樹脂、玻璃等。 特別是膏狀物質(zhì)的熱膨脹系數(shù)與層疊有光學(xué)濾光器IOlA及IOlB的半導(dǎo)體或基板的熱膨脹系數(shù)接近時(shí)，難以剝落，故而理想。另外，光學(xué)濾光器IOlA及IOlB的膜厚沒有特別地限定，層疊有光學(xué)濾光器IOlA 及IOlB的半導(dǎo)體或基板的熱膨脹系數(shù)之差大的情況下，優(yōu)選形成為0. 1 μ m 5 μ m左右。 另外，在半導(dǎo)體或基板上涂敷膏狀物質(zhì)而形成光學(xué)濾光器的情況下，為了減少半導(dǎo)體或基板的損壞，優(yōu)選使用低融點(diǎn)的材料。如上所述，從熱膨脹系數(shù)及融點(diǎn)的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選例如以玻璃系材料為膏的主成分。另外，光學(xué)濾光器以膏狀物質(zhì)為主成分，使添加有半導(dǎo)體粒子的材料固化而制作成。該情況下，半導(dǎo)體粒子不選擇具有在向膏狀物質(zhì)中添加時(shí)白濁的粒徑大小的半導(dǎo)體粉體。這是因?yàn)?，不僅是紫外光，可見光等也難以透射光學(xué)濾光器，到達(dá)形成于P型Si半導(dǎo)體 152和η型Si半導(dǎo)體151的界面的耗盡層的光減少，不能檢測到光。以下，說明光學(xué)濾光器IOlB的制造方法。ZnO粉末使用9g粒徑為IOOnm的粉末。 膏的主成分使用85g玻璃膏。在這些ZnO粉末和玻璃膏中混合15g稀釋油，制作加入ZnO粉末的玻璃膏。這時(shí)的粘度為通常的范圍，例如，0. 1 500000mPas。稀釋油用于調(diào)節(jié)粘度， 只要能得到最終希望的透射率，它們的比率可任意。將該加入ZnO粉末的玻璃膏在ρ型Si 半導(dǎo)體152上絲網(wǎng)印刷，形成受光元件PD2。光學(xué)濾光器IOlA或IOlB的形成方法，除上述絲網(wǎng)印刷外，還可通過旋涂法、浸漬法等形成。另一方面，光學(xué)濾光器IOlA只將玻璃膏絲網(wǎng)印刷在ρ型Si半導(dǎo)體152上，不含 ZnO粉體。光學(xué)濾光器IOlA和IOlB 二者同樣地制作、燒制，使透明度相同，由此不會(huì)形成散射造成的光的透射率不同，不會(huì)使受光感光度不同。因此，紫外區(qū)域?yàn)?00nm以下的波長至200nm左右的波長的范圍。紫外區(qū)域還分為紫外光A (比波長320nm大且400nm以下)、紫外光B(比波長^Onm大且320nm以下)、 紫外光C (波長^Onm以下)。如上所述，在膏狀物質(zhì)的主成分使用玻璃膏的情況下，由于玻璃膏吸收紫外光B 以下的區(qū)域的波長，ZnO吸收紫外光的全區(qū)域，所以在受光元件PDl和受光元件PD2取得差值的情況下，如圖19，能夠構(gòu)成僅檢測紫外光A的光檢測器。圖27表示使用上述的光學(xué)濾光器構(gòu)成光檢測裝置的例子。該光檢測裝置為與圖1 所示的光檢測裝置基本相同的構(gòu)造。標(biāo)注與圖1相同的符號(hào)的部件在圖27中表示相同的構(gòu)成，因此省略說明。另外，共用的支承基板40具有與圖1的支承基板1同樣的作用，例如由硅構(gòu)成。與圖1不同點(diǎn)在于，在保護(hù)膜7上形成有光學(xué)濾光器4A，在保護(hù)膜17上形成有光學(xué)濾光器14A。光學(xué)濾光器4A使不含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)或含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)固化而形成，相當(dāng)于吸收特定波長區(qū)域的光的光吸收層。另外，光學(xué)濾光器4A也可以是不吸收特定波長區(qū)域的光的虛擬層。作為一例，可以將圖20的光學(xué)濾光器IOlA作為光學(xué)濾光器4A。另外，設(shè)于受光面?zhèn)鹊墓鈱W(xué)濾光器4A以覆蓋由P型層2和η型層3的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域A整體的大小形成，光學(xué)濾光器4Α的面積形成為與光電變換區(qū)域A的面積相同或比光電變換區(qū)域A的面積大。另一方面，光學(xué)濾光器14Α使不含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)或含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)固化而形成，相當(dāng)于吸收特定波長區(qū)域的光的光吸收層。另外，光學(xué)濾光器14Α也可以是不吸收特定波長區(qū)域的光的虛擬層。作為一例，可以將圖20的光學(xué)濾光器IOlB作為光學(xué)濾光器14Α。另外，設(shè)于受光面?zhèn)鹊墓鈱W(xué)濾光器14Α以覆蓋由ρ型層12和η型層13的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域B整體的大小形成，光學(xué)濾光器14Α的面積形成為與光電變換區(qū)域B的面積相同或比光電變換區(qū)域B的面積大。對圖27的光檢測裝置的制造方法進(jìn)行說明。由于能夠使用已知的制造方法制作， 故而只簡單地說明制造順序的一例。在支承基板40上形成η型硅層。使η型硅層的表面 (上表面)氧化而形成成為保護(hù)膜7、17的氧化覆膜Si02。在該氧化覆膜S^2開孔，利用離子注入法等注入P型雜質(zhì)，制作ρ型層2、12。接著，在氧化覆膜S^2開設(shè)另外的孔，利用離子注入法等向P型層2、12的一部分區(qū)域注入η型雜質(zhì)，制作η型層3、13。形成于上述氧化覆膜S^2的孔的區(qū)域成為陽極電極 5、15、陰極電極6、16的各電極接觸的ρ型層及η型層的區(qū)域，所以利用離子注入法等以降低接觸阻力的方式形成接觸區(qū)域。之后，使硅層的中央部分及外側(cè)部分氧化，制作成為層間絕緣膜10的氧化覆膜Si02。接著，利用濺射法或蒸鍍法形成陽極電極、陰極電極后，形成光學(xué)濾光器4A、14A。最后進(jìn)行配線。接著，如圖四，可以構(gòu)成光檢測裝置。圖四在圖27的構(gòu)成的基礎(chǔ)上與受光元件 100相同構(gòu)成，但形成有以受光面積與受光元件100不同的方式構(gòu)成的受光元件400。對作為光檢測部的受光元件400進(jìn)行簡單地說明，在支承基板40上以層間絕緣膜10為界形成ρ 型層32。在ρ型層32的表層部埋設(shè)有η型層33，該η型層33通過在自ρ型層32的周緣隔開間隔的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜η型雜質(zhì)而形成。由此，在受光元件400上形成由ρ型層32和η型層33的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域D。在該光電變換區(qū)域D將光變換成電流而輸出。ρ型層32的表面及η型層33的表面通過由SW2或SiN等構(gòu)成的透明的保護(hù)膜37 覆蓋。另外，P型層32的側(cè)面由層間絕緣膜10覆蓋。在保護(hù)膜37上形成有陽極電極35、 陰極電極36。陽極電極35經(jīng)由形成于保護(hù)膜37的開口部與ρ型層32連接。陰極電極36 經(jīng)由形成于保護(hù)膜37的開口部與η型層33連接。由此，通過在ρ型層32和η型層33的 ρη結(jié)區(qū)域的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從陰極電極36輸出。另外，以覆蓋陰極電極36的方式在保護(hù)膜37上形成有光學(xué)濾光器34A。光學(xué)濾光器34A使不含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)或含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)固化而形成，相當(dāng)于吸收特定波長區(qū)域的光的光吸收層。另外，光學(xué)濾光器34A由與受光元件 100的光學(xué)濾光器4A相同的材料構(gòu)成，由吸收一定波長范圍為λ (下限波長λ L 上限波長AU的范圍)的光的吸收層構(gòu)成。因此，光學(xué)濾光器4Α也同樣地由吸收波長范圍為λ (下限波長λ L 上限波長λ U的范圍)光的光吸收層構(gòu)成。另一方面，受光元件200的光學(xué)濾光器14Α使不僅對紫外光、對可見光至紅外光也具有非常高的透射率的非晶性氟樹脂等的膏固化而形成。在此，包含可見光在內(nèi)的紫外光至紅外光的范圍如圖18等所示，是設(shè)想從波長200nm至1200nm的范圍。光學(xué)濾光器34A以覆蓋由ρ型層32和η型層33的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域D 整體的大小形成，光學(xué)濾光器34Α的面積形成為與光電變換區(qū)域D的面積相同或比光電變換區(qū)域D的面積大。在此，以受光元件100的光電變換區(qū)域A的大小(面積)和受光元件 400的光電變換區(qū)域D的大小(面積)不同的方式形成。將受光元件100的光電變換區(qū)域A的面積(受光面積)設(shè)為Si，將受光元件400 的光電變換區(qū)域D的面積(受光面積)設(shè)為S4。受光面積在本實(shí)施例中為ρη結(jié)面的面積。通過受光元件100和受光元件400的差分信號(hào)計(jì)測從紫外光至紅外光的波長范圍去除波長范圍為λ的波長范圍為λ 0的檢測信號(hào)。受光元件100和受光元件400分別利用光學(xué)濾光器4Α、34Α截?cái)嗖ㄩL范圍為λ0的光。因此，受光元件100和受光元件400的檢測光電流之差(11-14)為基于從紫外光 紅外光的波長范圍去除波長范圍為λ的波長范圍為 λ 0的光的值。波長范圍為λ 0的光射入受光面積Sl的每單位面積的情況下被激勵(lì)的光電流設(shè)為JO時(shí)，對于受光元件400的受光面積S4也同樣地成為J0，如以下所示，(11-14)= (S1-S4) XJO0(11-14)由測定和計(jì)算可知，(S1-S4)也由設(shè)計(jì)確定故而其值可知，因此JO容易求出。計(jì)算JO時(shí)，將在紫外光 紅外光的范圍不具有吸收區(qū)域的受光元件200的受光面積設(shè)為S2，由受光面積S2的每單位面積所示的光電流設(shè)為J2時(shí)，J2為檢測到紫外光、 可見光乃至紅外光的范圍的光的結(jié)果的值，所以若從受光元件200的光電流量(J2XS2) 減去(J0XS2)，則其差表示波長范圍為λ 0的光量。S卩，波長范圍為λ0的光量= {(J2XS2)-(J0XS2)}。S2也可以與Sl相同。但是，為了盡可能地防止差值運(yùn)算的數(shù)值有效數(shù)字的舍去，可以對上述受光元件100、200、400準(zhǔn)備多個(gè)具備進(jìn)行波長范圍為λ的光吸收的光學(xué)濾光器的受光元件的受光面積不同的組合，對各組合計(jì)算全體的平均值和偏差， 算出最終的波長范圍為λ0的光量。以下，如圖洲，可以構(gòu)成光檢測裝置。圖觀表示在圖27的構(gòu)成上附加與受光元件 100,200同樣的構(gòu)成的受光元件300、500，由四個(gè)受光元件構(gòu)成的光檢測裝置。但是，受光元件300、500的光學(xué)濾光器對、44和受光元件100、200的光學(xué)濾光器4Α、14Α以光的吸收波長范圍不同的方式形成。對作為光檢測部的受光元件300進(jìn)行簡單地說明，在支承基板40上以層間絕緣膜 10為界形成ρ型層22。在ρ型層22的表層部埋設(shè)有η型層23，該η型層23通過在自ρ型層22的周緣隔開間隔的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜η型雜質(zhì)而形成。由此，在受光元件300形成有由P型層22和η型層23的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域C。在該光電變換區(qū)域C將光變換為電流而輸出。ρ型層22的表面及η型層23的表面通過由SW2或SiN等構(gòu)成的透明的保護(hù)膜27 覆蓋。另外，P型層22的側(cè)面由層間絕緣膜10覆蓋。在保護(hù)膜27上形成有陽極電極25、 陰極電極26。陽極電極25經(jīng)由形成于保護(hù)膜27的開口部與ρ型層22連接。陰極電極沈經(jīng)由形成于保護(hù)膜27的開口部與η型層23連接。由此，通過在ρ型層22和η型層23的 ρη結(jié)區(qū)域的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從陰極電極沈輸出。另外，以覆蓋陰極電極26的方式在保護(hù)膜27上形成有光學(xué)濾光器Μ。光學(xué)濾光器M使不含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)或含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)固化而形成，相當(dāng)于吸收特定波長區(qū)域的光的光吸收層。另一方面，同樣地，對作為光檢測部的受光元件500進(jìn)行簡單地說明，在支承基板 40上以層間絕緣膜10為界形成ρ型層42。在ρ型層42的表層部埋設(shè)有η型層43，該η 型層43通過在自ρ型層42的周緣隔開間隔的內(nèi)側(cè)區(qū)域從其表面摻雜η型雜質(zhì)而形成。由此，在受光元件500形成有由ρ型層42和η型層43的ρη結(jié)構(gòu)成的光電變換區(qū)域Ε。在該光電變換區(qū)域E將光變換為電流而輸出。ρ型層42的表面及η型層43的表面通過由SW2或SiN等構(gòu)成的透明的保護(hù)膜47 覆蓋。另外，P型層42的側(cè)面由層間絕緣膜10覆蓋。在保護(hù)膜47上形成有陽極電極45、 陰極電極46。陽極電極45經(jīng)由形成于保護(hù)膜47的開口部與ρ型層42連接。陰極電極46 經(jīng)由形成于保護(hù)膜47的開口部與η型層43連接。由此，通過在ρ型層42和η型層43的 ρη結(jié)區(qū)域的光電變換而生成的光電流作為光檢測信號(hào)從陰極電極46輸出。另外，以覆蓋陰極電極46的方式在保護(hù)膜47上形成有光學(xué)濾光器44。光學(xué)濾光器44使不含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)或含半導(dǎo)體粒子的膏狀物質(zhì)固化而形成，相當(dāng)于吸收特定波長區(qū)域的光的光吸收層。在此，如下構(gòu)成光學(xué)濾光器4Α、14Α、24、44。光學(xué)濾光器4Α使僅由非晶性氟樹脂 (非定形含氟聚合物)生成的膏固化而形成。光學(xué)濾光器14Α使含有Ga2O3粒子的非晶性氟樹脂的膏固化而形成。光學(xué)濾光器M使含有MgZnO粒子的非晶性氟樹脂的膏固化而形成。光學(xué)濾光器44使含有ZnO粒子的非晶性氟樹脂的膏固化而形成。圖35表示可用于光學(xué)濾光器的半導(dǎo)體粒子的吸收端波長(nm)。橫軸表示在光學(xué)濾光器中添加的半導(dǎo)體的元素或化合物，縱軸表示吸收端波長、即能帶隙相當(dāng)波長(nm)。由該圖可知，Ga2O3吸收紫外光C(波長^Onm以下)以下的波長。ZnO吸收紫外光全體(紫外光A+紫外光B+紫外光C :400nm以下)。另外，可知，隨著MgxZn1^xO (0彡X < 1)的Mg的含有率X的增大，吸收端波長向紫外光區(qū)域內(nèi)的短波長側(cè)移動(dòng)。因此，通過使MgxSvxO的Mg 的含有率X變化，能夠使受光元件的受光感光度區(qū)域變化。在本實(shí)施例中，X = 0. 3，光學(xué)濾光器M由包含M^l3Zna7O的粒子的非晶性氟樹脂構(gòu)成，吸收紫外光B和紫外光C (320nm以下)。從圖28的光檢測裝置的上側(cè)照射200nm 1200nm的光，測定光譜響應(yīng)。圖30表示受光元件100 (PDll)、受光元件200 (PD12)、受光元件300 (PD13)、受光元件500 (PD14)的受光感光度分布曲線。橫軸表示波長(nm)，縱軸表示受光感光度(任意單位)。由于受光元件100的光學(xué)濾光器4A使紫外光 紅外光透射，所以PDl 1的感光度曲線對200nm 1200nm 的波長具有感光度。另一方面，由于受光元件200的光學(xué)濾光器14A吸收紫外光C的波長，所以PD12的感光度曲線為對紫外光C的波長沒有感光度的曲線。另一方面，由于受光元件300的光學(xué)濾光器M吸收紫外光B和紫外光C的波長， 所以PD13的感光度曲線為對紫外光B和紫外光C的波長沒有感光度的曲線。另外，由于受光元件500的光學(xué)濾光器44吸收紫外光全體，所以PD14的感光度曲線為對大致紫外光全體沒有感光度的曲線。圖31基于圖30的感光度曲線PD11、PD12、PD13、PD14表示差值產(chǎn)生的信號(hào)。橫軸表示波長(nm)，縱軸表示差分信號(hào)(任意單位)。另外，圖32表示圖31的放大圖。如圖 31、32所示，通過獲取受光元件100和受光元件200的受光感光度曲線之差，能夠求出紫外光C的感光度P3。S卩，P3= (PDll-PDU)。另外，通過獲取受光元件100和受光元件300的受光感光度曲線之差，能夠求出紫外光B和紫外光C的感光度P2。即P2= (PD11-PD13)。 另外，通過獲取受光元件100和受光元件500的受光感光度曲線之差，能夠求出紫外光A和紫外光B和紫外光C的感光度Pl。即Pl = (PD11-PD14)。圖33是表示由圖31的差分信號(hào)P1、P2、P3最后只求出紫外光A、B、C各區(qū)域的感光度的圖。圖；34是放大圖33的圖。圖31的差分信號(hào)的P3僅表示紫外光C的感光度，所以 P3 = P4。S卩，P4 = (PD11-PD12)。因此，只要從受光元件100的感光度曲線減去受光元件 200的感光度曲線即可。為了只求出紫外光B的感光度，只要取得P2與P3之差即可。艮口， 紫外光B的感光度曲線P5 = (P2-P3) = (PD12-PD13)。因此，只要從受光元件200的感光度曲線減去受光元件300的感光度曲線即可。另外，為了僅求出紫外光A的感光度，只取得 Pl與P2之差即可。即，紫外光A的感光度曲線P6 = (P1-P2) = (PD13—PD14)。因此，只要從受光元件300的感光度曲線減去受光元件500的感光度曲線即可。如上所述，將四個(gè)受光元件中的兩個(gè)受光元件組合，通過獲取其感光度曲線的差值，能夠分別檢測紫外光A、紫外光B、紫外光C各區(qū)域的感光度。另外，在上述實(shí)施例中，以能夠分別檢測紫外光A、紫外光B、紫外光C各區(qū)域的感光度的方式構(gòu)成光學(xué)濾光器4A、14A、24、44，但不限于該例，也可以以包含其它的半導(dǎo)體粒子的方式形成膏狀物質(zhì)。圖35記載有可用于光學(xué)濾光器的半導(dǎo)體粒子的種類，例如，使用在圖27的構(gòu)成中，在光學(xué)濾光器4A中添加了 GaAs的粒子的濾光器、在光學(xué)濾光器14A中添加了 CcKe的粒子的濾光器時(shí)，可以構(gòu)成僅對CcKe的吸收端波長710nm到GaAs的吸收端波長870nm的范圍的波長具有感光度的光檢測裝置。另外，在其它例中，如圖35所示，例如在圖27的構(gòu)成中使用在光學(xué)濾光器4A中添加了 SnA的粒子的濾光器、在光學(xué)濾光器14A中添加了的粒子的濾光器時(shí)，可以構(gòu)成僅對Sn02的吸收端波長380nm到S^e的吸收端波長500nm的范圍具有感光度的藍(lán)色傳感器的光檢測裝置。另外，使用MgZnO等這樣的三元混晶系的AlGaAsUnGaAs JnGaN等，能夠構(gòu)成若調(diào)節(jié)組成比率，調(diào)節(jié)能帶隙，則可檢測任意波長范圍的光的光檢測裝置。并且，無需使用電介體多層膜反射鏡這樣的干涉濾光器，能夠極簡單地制作光學(xué)濾光器。如以上說明，包含于構(gòu)成光學(xué)濾光器的膏狀物質(zhì)中的半導(dǎo)體粒子可以使用基于IV 族元素制作的半導(dǎo)體、基于II族元素和VI族元素制作的化合物半導(dǎo)體、基于III族元素和 V族元素制作的化合物半導(dǎo)體、基于III族元素和VI族元素制作的化合物半導(dǎo)體等。
權(quán)利要求
1.一種光檢測裝置，具備通過光電變換進(jìn)行光的檢測的多個(gè)光檢測部，其特征在于，至少具備第一光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂形詹ㄩL范圍為λ的光的光吸收半導(dǎo)體層；第二光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂胁淮嬖诠獾奈諈^(qū)域的透射膜，通過計(jì)算所述第一光檢測部的信號(hào)和所述第二光檢測部的信號(hào)來計(jì)測波長范圍為λ 的光量。
2.如權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于，所述光吸收半導(dǎo)體層為^iSvxO，其中，0 ^ X < Io
3.如權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于，所述透射膜由電介體構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于，所述第一光檢測部及第二光檢測部的光電變換區(qū)域在紫外區(qū)域具有受光感光度。
5.如權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于，以所述光吸收半導(dǎo)體層和透射膜的光程長一致且該光吸收半導(dǎo)體層和透射膜的透射率光譜的干涉條紋一致的方式構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于，具備所述光吸收半導(dǎo)體層的光檢測部包含所述第一光檢測部而形成有多個(gè)，所述光吸收半導(dǎo)體層針對各個(gè)光檢測部而不同。
7.如權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于，具備所述光吸收半導(dǎo)體層的光檢測部除了所述第一光檢測部以外，至少具備具有面積與該第一光檢測部不同的光電變換區(qū)域的第三光檢測部，通過所述第一光檢測部、第二光檢測部及第三光檢測部算出波長范圍為 λ的光量。
8.如權(quán)利要求7所述的光檢測裝置，其特征在于，具備第一計(jì)算裝置，其利用所述第一光檢測部和第三光檢測部算出除了波長范圍為λ之外的光的每單位受光面積的光檢測信號(hào)JO ；第二計(jì)算裝置，在將所述第二光檢測部的受光面積設(shè)為S的情況下，該第二計(jì)算裝置求出SXJO與該第二光檢測部的光檢測信號(hào)之差，算出波長范圍為λ的光量。
9.如權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于，全部的所述光檢測部在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁邆浞瓷淇梢姽獾姆瓷錇V光器。
10.如權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其特征在于，在所述第一光檢測部，以比第一光電變換區(qū)域淺的深度形成有第二光電變換區(qū)域，在所述第二光檢測部，以比第三光電變換區(qū)域淺的深度形成有第四光電變換區(qū)域，所述第一光電變換區(qū)域及第三光電變換區(qū)域短路，通過計(jì)算來自第二光電變換區(qū)域的光檢測信號(hào)和來自第四光電變換區(qū)域的光檢測信號(hào)，計(jì)測波長范圍為λ的光量。
11.一種光檢測裝置，具備通過光電變換進(jìn)行光的檢測的多個(gè)光檢測部，其特征在于， 至少具備第一光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂形詹ㄩL范圍為λ的光的第一光學(xué)濾光器；第二光檢測部，其在比光電變換區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢镁哂形瞻ㄩL范圍為λ 在內(nèi)的波長范圍為λ 1的光或不存在光的吸收區(qū)域的第二光學(xué)濾光器，所述第一光學(xué)濾光器及第二光學(xué)濾光器以在光的透射光譜中不存在濾光器的膜厚產(chǎn)生的干涉條紋的方式構(gòu)成，通過計(jì)算所述第一光檢測部的信號(hào)和所述第二光檢測部的信號(hào)計(jì)測波長范圍為λ的光量。
12.如權(quán)利要求11所述的光檢測裝置，其特征在于，所述第一光學(xué)濾光器及第二光學(xué)濾光器分別為在所述λ波長范圍不吸收的膏狀材料和吸收端不同的半導(dǎo)體粉末的混合物。
13.如權(quán)利要求11所述的光檢測裝置，其特征在于，至少具備第三光檢測部，該第三光檢測部具有與所述第一光學(xué)濾光器相同的特性的第三光學(xué)濾光器和面積與所述第一光檢測部不同的光電變換區(qū)域，通過所述第一光檢測部、第二光檢測部及第三光檢測部算出波長范圍為λ的光量。
14.如權(quán)利要求13所述的光檢測裝置，其特征在于，具備第一計(jì)算裝置，其利用所述第一光檢測部和第三光檢測部算出除了波長范圍為λ之外的光的每單位受光面積的光檢測信號(hào)JO ；第二計(jì)算裝置，在將所述第二光檢測部的受光面積設(shè)為S的情況下，該第二計(jì)算裝置求出SXJO與該第二光檢測部的光檢測信號(hào)之差，算出波長范圍為λ的光量。
15.一種光學(xué)濾光器，使膏狀的物質(zhì)固化，其特征在于，在所述膏狀物質(zhì)中包含有用于吸收一定的波長范圍的光的半導(dǎo)體粒子。
16.如權(quán)利要求15所述的光學(xué)濾光器，其特征在于，所述半導(dǎo)體粒子為IV族元素構(gòu)成的半導(dǎo)體、II族元素和VI族元素構(gòu)成的化合物半導(dǎo)體、III族元素和V族元素構(gòu)成的化合物半導(dǎo)體、III族元素和VI族元素構(gòu)成的化合物半導(dǎo)體的任一種半導(dǎo)體的粒子。
17.如權(quán)利要求15或16所述的光學(xué)濾光器，其特征在于，所述膏狀物質(zhì)的主成分由玻璃系材料、丙烯酸樹脂、硅樹脂、非晶性氟樹脂中的任一種以上的物質(zhì)構(gòu)成。
18.如權(quán)利要求17所述的光學(xué)濾光器，其特征在于，所述膏狀物質(zhì)由混合了所述玻璃系材料和半導(dǎo)體粒子的膏構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠有選擇地、高靈敏度地檢測特定波長區(qū)域的光的光檢測裝置及用于該光檢測裝置的光學(xué)濾光器。在支承基板上形成有兩個(gè)受光元件。第一受光元件由p型層、n型層、光吸收半導(dǎo)體層、陽極電極、陰極電極、保護(hù)膜等構(gòu)成。第二受光元件由p型層、n型層、透射膜、陽極電極、陰極電極、保護(hù)膜等構(gòu)成。吸收波長范圍為λ的光的光吸收半導(dǎo)體層配置在比pn結(jié)區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢?。不存在光的吸收區(qū)域的透射膜配置在比pn結(jié)區(qū)域更靠受光面?zhèn)鹊奈恢?。通過計(jì)算第一受光元件的檢測信號(hào)和第二受光元件的檢測信號(hào)，計(jì)測波長范圍為λ的光量。
文檔編號(hào)G02B1/02GK102455215SQ20111031075
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者中原健, 古瀬駿介, 坂本晃輝, 有村聰一郎, 藤井哲雄, 赤坂俊輔 申請人:羅姆股份有限公司