硅光电池、硅光电二极管、硅光电三极管是大家比较熟悉的光电器件,它们在进行光电转换时所接收光的光谱响应范围为0.4~1.1μm(微米),而低于0.4微米的蓝光、紫光尽管光的强度很高,上述器件也是接收不到的。为了接收低于0.4微米短波长的光而研制了紫蓝硅光敏二极管,它的外形有多种,图1所示是其中的一种。

紫蓝硅光敏二极管对紫蓝光反应灵敏,它具有比光电倍增管、一般光电管、硒光电池在短波响应更好的特点。此光敏管的光谱响应峰值波长从常规硅光电探测器的0.9μm移至0.7μm,可用于紫光、蓝光、可见光、近红外光的探测。例如用于分光光度计、比色计、白度计、照度计、亮度计、色度计、光功率、火焰检测器、照像机电子快门曝光、彩色放大机等检测探测仪器内。
紫蓝硅光敏二极管内部也是由PN结构成的,当此器件不受光照时,通过PN结的仅是热产生的微小暗电流及加反向偏压产生的漏电流;当此器件受到光照射,光的能量变成电能,产生光电流。
下面介绍紫蓝硅光敏二极管的几个主要参数。
1.暗电流:指无光照时,加一定反向工作电压时PN结的反向漏电流。一般希望暗电流越小越好。当温度升高,暗电流会加大。当增大管芯有效面积时,暗电流也会增大。减小有效面积可减小暗电流,但输出的光电流也减小。因此对器件有效面积的选择要兼顾整体指标。
2.光电流:指光敏管受到一定光照时所产生的电流值。此值越大说明灵敏度越高。
3.光电灵敏度:在给定波长的入射光输入单位光功率时,光敏管单位面积输出信号(光电流)的强度。单位是μA/μW(微安/微瓦)。光敏管灵敏度越高,探测光的强度可以弱些。
4.光谱响应:随着入射光波长的不同,紫蓝硅光敏二极管光电响应灵敏度也是不同的,见图2曲线所示。响应最大的入射光波长称为峰值波长。光谱响应决定了光敏器件适用的光谱范围,它是光电传感器重要的参数之一。

5.响应时间:光敏管对入射光信号反应速度称为响应时间或频率响应。一般硅光敏管响应时间10\(^{-}\)5~10-7秒。
6.光照特性:光电流与光照强度在一定负载条件下在一定范围呈线性关系。
目前紫蓝硅光敏二极管已小批量生产。为了满足科学技术发展的需要,会出现光谱响应范围向紫外、红外、远红外扩展的各种光敏器件。(北京光电器件厂 程春生)