一种光谱响应范围可调的光敏二极管制造技术

本实用新型专利技术涉及光敏二极管领域，公开了一种光谱响应范围可调的光敏二极管。在该光敏二极管的器件结构中，针对光敏二极管管芯配置有一个电致变色滤光壳体，由此可以通过利用层间电场控制壳体中电致变色层光学属性的方式，来调整经照射到光敏二极管管芯上的滤过光线的光谱范围，进而实现对光敏二极管的光谱响应范围进行间接调整的目的，使得光敏二极管的光谱响应范围不再固定，可以进行灵活使用，拓展应用范围。此外，所述光敏二极管还具有结实耐用、结构简单和易于实现等优点，便于实际应用和推广。

A photosensitive diode with adjustable spectral response range

The utility model relates to the field of photosensitive diode, and discloses a photosensitive diode with adjustable spectral response range. In the device structure of the photosensitive diode, the photosensitive diode die configuration has an electrochromic filter shell, which can be through the use of inter layer electric field control electro optical properties of thermochromic layer shell, to adjust the spectral range by exposure to the photosensitive diode on the light tube core filtration, and response range the indirect adjustment spectra of the photodiode to the spectral response range of the photodiode is no longer fixed, can expand the scope of application for flexible use. In addition, the photosensitive diode also has the advantages of strong durability, simple structure and easy realization, and is convenient for practical application and popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种光谱响应范围可调的光敏二极管
本技术涉及光敏二极管领域，具体地，涉及一种光谱响应范围可调的光敏二极管。
技术介绍
光敏二极管又称为光电二极管，是一种对光变化非常敏感的半导体器件，其管芯是一个具有光敏特征的PN结，使得其具有单向导电性。在无光照射时，有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止；当受到光照时，由于PN结附近受到光子的轰击，会使少数载流子的浓度大大提高，在反向电压作用下，使得反向饱和漏电流大大增加，形成光电流，该光电流随入射光强度的变化而相应变化。当光电流通过负载时，即可在负载两端得到电压信号，从而实现将光信号转化电信号的过程。根据光谱响应范围，可将光敏二极管分为宽光谱的光敏二极管和窄光谱的光敏二极管，前者具有一个较宽的光谱响应范围，例如锗基光敏二极管，可针对全部颜色的可见光发生光谱响应，主要用于光耦器件等，后者具有一个较窄的光谱响应范围，例如硅基光敏二极管，只能针对某种颜色的可见光发生光谱响应，主要用于一些颜色传感器或可见光通信设备。对于现有的光敏二极管，由于其光谱响应范围固定，使得其应用范围较窄，难以进行灵活使用，因此有必要设计一种光谱响应范围可调的光敏二极管。
技术实现思路
针对现有光敏二极管因光谱响应范围固定导致其应用范围较窄、难以进行灵活使用的问题，本技术提供了一种光谱响应范围可调的光敏二极管。本技术采用的技术方案,提供了一种光谱响应范围可调的光敏二极管，包括底板、电致变色滤光壳体、光敏二极管管芯和引脚，其中，所述电致变色滤光壳体的层结构包括依次布置的第一透明导电层、电致变色层、离子导体层、离子贮藏层和第二透明导电层；所述底板的边沿与所述电致变色滤光壳体的底部边沿相连，形成密封腔，所述光敏二极管管芯位于所述密封腔中；所述引脚的数目为四根，并在穿过所述底板后分别电连接所述第一透明导电层、所述第二透明导电层、所述光敏二极管管芯的阴极和所述光敏二极管管芯的阳极。优化的，所述电致变色滤光壳体的层结构包括从内至外或从外至内布置的第一透明绝缘层、第一透明导电层、电致变色层、离子导体层、离子贮藏层、第二透明导电层和第二透明绝缘层。具体的，所述第一透明绝缘层和/或所述第二透明绝缘层为玻璃层或透明塑料层。具体的，所述光敏二极管管芯安装在所述底板的上表面中心区域。具体的，所述电致变色滤光壳体采用半胶囊壳体结构。具体的，所述第一透明导电层和/或所述第二透明导电层为厚度介于100～800nm之间的锡掺杂三氧化铟层或铝掺杂氧化锌层。具体的，所述电致变色层为厚度介于300～800nm的三氧化钨层。具体的，所述离子导体层为厚度介于20～200nm的钨酸锂层，所述离子贮藏层为厚度介于100～500nm的镍酸锂层。综上，采用本技术所提供的光谱响应范围可调的光敏二极管，具有如下有益效果：(1)在该光敏二极管的器件结构中，针对光敏二极管管芯配置有一个电致变色滤光壳体，由此可以通过利用层间电场控制壳体中电致变色层光学属性的方式，来调整经照射到光敏二极管管芯上的滤过光线的光谱范围，进而实现对光敏二极管的光谱响应范围进行间接调整的目的，使得光敏二极管的光谱响应范围不再固定，可以进行灵活使用，拓展应用范围；(2)所述光敏二极管还具有结实耐用、结构简单和易于实现等优点，便于实际应用和推广。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术提供的光敏二极管的剖视结构示意图。图2是本技术提供的在光敏二极管中电致变色滤光壳体的层结构示意图。上述附图中：1、底板2、电致变色滤光壳体201、第一透明导电层202、电致变色层203、离子导体层204、离子贮藏层205、第二透明导电层206、第一透明绝缘层207、第二透明绝缘层3、光敏二极管管芯4、引脚5、密封腔。具体实施方式以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本技术提供的光谱响应范围可调的光敏二极管。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。实施例一图1示出了本技术提供的光敏二极管的剖视结构示意图，图2示出了本技术提供的在光敏二极管中电致变色滤光壳体的层结构示意图。本实施例提供的所述光谱响应范围可调的光敏二极管，包括底板1、电致变色滤光壳体2、光敏二极管管芯3和引脚4，其中，所述电致变色滤光壳体2的层结构包括依次布置的第一透明导电层201、电致变色层202、离子导体层203、离子贮藏层204和第二透明导电层205；所述底板1的边沿与所述电致变色滤光壳体2的底部边沿相连，形成密封腔5，所述光敏二极管管芯3位于所述密封腔5中；所述引脚4的数目为四根，并在穿过所述底板1后分别电连接所述第一透明导电层201、所述第二透明导电层205、所述光敏二极管管芯3的阴极和所述光敏二极管管芯3的阳极。如图1和2所示，在所述光敏二极管的结构中，所述底板1用于作为半导体器件的安装基板，以固定所述电致变色滤光壳体2、所述光敏二极管管芯3和所述引脚4。所述电致变色滤光壳体2用于通过层间电场控制的方式(即在所述第一透明导电层201与所述第二透明导电层205之间施加不同的电压)来改变壳体中所述电致变色层202的光学属性(例如反射率、透过率和吸收率等)，进而导致其滤过光线的光谱范围也发生改变(通过进行有针对性的反射、透过和吸收作用)，例如只允许绿色光线(光谱范围为520～610THz)通过，并使其照射到所述光敏二极管管芯3上。所述光敏二极管管芯3用于在滤过光线的照射下发生对应的光谱响应，产生光电流。所述引脚4用于作为所述电致变色滤光壳体2和所述光敏二极管管芯3的输入/输出引脚。在所述电致变色滤光壳体2的层结构中，所述第一透明导电层201和所述第二透明导电层205用于产生层间电场，其分别可以但不限于为厚度介于100～800nm之间的锡掺杂三氧化铟层ITO或铝掺杂氧化锌层AZO；所述电致变色层202用于在外加电场(即处于所述第一透明导电层201与所述第二透明导电层205之间的层间电场)的作用下使其光学属性(例如反射率、透过率、吸收率等)发生稳定、可逆的颜色变化的现象(在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化)，进而导致其滤过光线的光谱范围也发生改变，其可以但不限于为厚度介于300～800nm的三氧化钨层WO3；所述离子导体层203用于传输电离子，所述离子贮藏层204用于贮藏电离子，作为举例的，所述离子导体层203为厚度介于20～200nm的钨酸锂层LiWOx，所述离子贮藏层204为厚度介于100～500nm的镍酸锂层NiVxOy。所述电致变色滤光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱响应范围可调的光敏二极管，其特征在于，包括底板(1)、电致变色滤光壳体(2)、光敏二极管管芯(3)和引脚(4)，其中，所述电致变色滤光壳体(2)的层结构包括依次布置的第一透明导电层(201)、电致变色层(202)、离子导体层(203)、离子贮藏层(204)和第二透明导电层(205)；所述底板(1)的边沿与所述电致变色滤光壳体(2)的底部边沿相连，形成密封腔(5)，所述光敏二极管管芯(3)位于所述密封腔(5)中；所述引脚(4)的数目为四根，并在穿过所述底板(1)后分别电连接所述第一透明导电层(201)、所述第二透明导电层(205)、所述光敏二极管管芯(3)的阴极和所述光敏二极管管芯(3)的阳极。

【技术特征摘要】
1.一种光谱响应范围可调的光敏二极管，其特征在于，包括底板(1)、电致变色滤光壳体(2)、光敏二极管管芯(3)和引脚(4)，其中，所述电致变色滤光壳体(2)的层结构包括依次布置的第一透明导电层(201)、电致变色层(202)、离子导体层(203)、离子贮藏层(204)和第二透明导电层(205)；所述底板(1)的边沿与所述电致变色滤光壳体(2)的底部边沿相连，形成密封腔(5)，所述光敏二极管管芯(3)位于所述密封腔(5)中；所述引脚(4)的数目为四根，并在穿过所述底板(1)后分别电连接所述第一透明导电层(201)、所述第二透明导电层(205)、所述光敏二极管管芯(3)的阴极和所述光敏二极管管芯(3)的阳极。2.如权利要求1所述的一种光谱响应范围可调的光敏二极管，其特征在于，所述电致变色滤光壳体(2)的层结构包括从内至外或从外至内布置的第一透明绝缘层(206)、第一透明导电层(201)、电致变色层(202)、离子导体层(203)、离子贮藏层(204)、第二透明导电层(205)和第二透明绝缘层(207)。3.如权利要求2所述的一种光谱响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，
申请(专利权)人：广州汇扬电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44