1、LOGO第第6 6章章 光敏傳感器光敏傳感器6.16.3第第6章章 光敏傳感器光敏傳感器概述概述6.2光電效應傳感器光電效應傳感器6.4光生伏特效應器件光生伏特效應器件光敏二極管光敏二極管6.5光敏晶體管光敏晶體管6.6色敏光電傳感器色敏光電傳感器6.76.8光電耦合器件光電耦合器件6.9紅外熱釋電光敏器件紅外熱釋電光敏器件 固態圖像傳感器固態圖像傳感器光纖傳感器光纖傳感器6.106.1概述概述6.1 概述概述光譜光譜光學傳感器的相關計量單位光學傳感器的相關計量單位6.1.26.1.16.1.3光源光源光敏傳感器分類光敏傳感器分類6.1.46.1.1 光譜光譜圖 6 1各種波長的相對光強，在人

2、眼最敏感的波長555nm處歸一化6.1.1 光譜光譜光波：波長為101060m的電磁波可見光：波長380780nm紫外線：波長10380nm， 波長300380nm稱為近紫外線 波長200300nm稱為遠紫外線 波長10200nm稱為極遠紫外線，紅外線：波長780106m 波長3m（即3000nm）以下的稱近紅外線 波長超過3m 的紅外線稱為遠紅外線。6.1.1 光譜光譜圖 6 2光譜分布圖6.1.3 光源光源v對光源的要求：對光源的要求：光源應保證均勻、無遮擋或陰影光源的照射方式應符合傳感器的測量要求光源的發熱量應盡可能小光源發出的光必須具有合適的光譜范圍光源必須具有足夠的照度6.1.2 光

3、學傳感器的相關計量單位光學傳感器的相關計量單位6.1.3 光源光源圖 6 3 電磁波譜圖6.1.3 光源光源 常用光源常用光源v 熱輻射光源熱輻射光源 熱輻射光源的特點v 氣體放電光源氣體放電光源v 發光二松管發光二松管v 激光器激光器 6.1.4 光敏傳感器分類光敏傳感器分類v光敏傳感器可分為4類 光電效應傳感器光電效應傳感器紅外熱釋電探測器紅外熱釋電探測器固態圖像傳感器固態圖像傳感器光纖傳感器光纖傳感器6.2 光電效應傳感器光電效應傳感器6.2.16.2.2外光電效應及器件外光電效應及器件內光電效應（光電導）及器件內光電效應（光電導）及器件一、光電效應一、光電效應是指物體吸收了光能后轉換為

4、該物體中某些電子的能是指物體吸收了光能后轉換為該物體中某些電子的能量，從而產生的電效應。光電傳感器的工作原理基于量，從而產生的電效應。光電傳感器的工作原理基于光電效應。光電效應分為外光電效應和內光電效應兩光電效應。光電效應分為外光電效應和內光電效應兩大類大類外光電效應外光電效應 在光線的作用下，物體內的電子逸出物體表面向外在光線的作用下，物體內的電子逸出物體表面向外發射的現象發射的現象稱為外光電效應。向外發射的電子叫做光稱為外光電效應。向外發射的電子叫做光電子。基于外光電效應的光電器件有光電管、光電倍電子。基于外光電效應的光電器件有光電管、光電倍增管等。增管等。光子是具有能量的粒子，每個光子的

5、能量：光子是具有能量的粒子，每個光子的能量：E=hh普朗克常數，普朗克常數，6.62610-34Js；光的頻率（光的頻率（s-1）根據愛因斯坦假設，一個電子只能接受一個光子根據愛因斯坦假設，一個電子只能接受一個光子的能量，所以要使一個電子從物體表面逸出，必的能量，所以要使一個電子從物體表面逸出，必須使光子的能量大于該物體的表面逸出功，超過須使光子的能量大于該物體的表面逸出功，超過部分的能量表現為逸出電子的動能。外光電效應部分的能量表現為逸出電子的動能。外光電效應多發生于金屬和金屬氧化物，從光開始照射至金多發生于金屬和金屬氧化物，從光開始照射至金屬釋放電子所需時間不超過屬釋放電子所需時間不超過1

6、0- -9s。根據能量守恒定理根據能量守恒定理 式中式中 m電子質量；電子質量；v0電子逸出速度。電子逸出速度。 02021Amh該方程稱為愛因斯坦光電效應方程。該方程稱為愛因斯坦光電效應方程。n光電子能否產生，取決于光電子的能量是否大于該物光電子能否產生，取決于光電子的能量是否大于該物體的表面電子逸出功體的表面電子逸出功A0。不同的物質具有不同的逸出功。不同的物質具有不同的逸出功，即每一個物體都有一個對應的光頻閾值，稱為紅限頻，即每一個物體都有一個對應的光頻閾值，稱為紅限頻率或波長限。光線頻率低于紅限頻率，光子能量不足以率或波長限。光線頻率低于紅限頻率，光子能量不足以使物體內的電子逸出，因而

7、小于紅限頻率的入射光，光使物體內的電子逸出，因而小于紅限頻率的入射光，光強再大也不會產生光電子發射；反之，入射光頻率高于強再大也不會產生光電子發射；反之，入射光頻率高于紅限頻率，即使光線微弱，也會有光電子射出。紅限頻率，即使光線微弱，也會有光電子射出。n當入射光的頻譜成分不變時，產生的光電流與光強成當入射光的頻譜成分不變時，產生的光電流與光強成正比。即光強愈大，意味著入射光子數目越多，逸出的正比。即光強愈大，意味著入射光子數目越多，逸出的電子數也就越多。電子數也就越多。n光電子逸出物體表面具有初始動能光電子逸出物體表面具有初始動能mv02 /2 ，因此外光，因此外光電效應器件（如光電管）即使沒

8、有加陽極電壓，也會有電效應器件（如光電管）即使沒有加陽極電壓，也會有光電子產生。為了使光電流為零，必須加負的截止電壓光電子產生。為了使光電流為零，必須加負的截止電壓，而且截止電壓與入射光的頻率成正比。，而且截止電壓與入射光的頻率成正比。6.2.1 外光電效應及器件外光電效應及器件v外光電效用圖 6 4光電發射檢測裝置圖 6 5光電流隨光強的變化曲線6.2.1 外光電效應及器件外光電效應及器件v光電發射二極管真空光電二極管真空光電二極管圖 6 6真空光電二極管結構示意圖6.2.1 外光電效應及器件外光電效應及器件圖 6 7圖 6 86.2.1 外光電效應及器件外光電效應及器件v 充氣光電二極管充

9、氣光電二極管圖 6 9充氣光電二極管伏安特性曲線6.2.1.3 光電倍增管光電倍增管v 光電倍增管原理光電倍增管原理圖 6 10光電倍增管的結構6.2.1.3 光電倍增管光電倍增管v 光電倍增管的結構分類光電倍增管的結構分類1. 直線瓦片式倍增系統（聚焦型）直線瓦片式倍增系統（聚焦型）圖 6 11直線瓦片式倍增系統示意6.2.1.3 光電倍增管光電倍增管2.圓環瓦片式倍增系統（聚焦型）圓環瓦片式倍增系統（聚焦型）圖 6 12圓環瓦片式倍增系統示意6.2.1.3 光電倍增管光電倍增管3.盒柵式倍增系統（非聚焦型）盒柵式倍增系統（非聚焦型）圖 6 13盒柵式倍增系統示意6.2.1.3 光電倍增管光

10、電倍增管4.百葉窗式倍增系統（非聚焦型）百葉窗式倍增系統（非聚焦型）圖 6 14百葉窗式倍增系統6.2.1.3 光電倍增管光電倍增管圖 6 15光電倍增管陽極靈敏度和放大倍數隨工作電壓變化曲線靈敏度靈敏度：是光電倍增管將光輻射轉換成電信號能力的一個重要參數。陽極靈敏度SA是指在一定工作電壓下陽極輸出電流與照射到陰極面上光通量的比值。陰極靈敏度SK是指光電陰極本身的積分靈敏度。放大倍數放大倍數（電流增益G)：在一定工作電壓下，光電倍增管的陽極電流和陰極電流的比值稱為該管的放大倍數或電流增益。暗電流暗電流：當光電倍增管在全暗條件下時，陽極上也會收集到一定的電流，其輸出電流的直流成分稱為該管的暗電流

11、。光電特性光電特性：圖13為光電倍增管的光電特性，可以看出陽極電流隨光通量而增加，而且在很寬范圍內是線性的，所以適合測量輻射光通量較大的場合。6.2.1.3 光電倍增管光電倍增管圖 6 16光電倍增管的光電特性6.2.1.3 光電倍增管光電倍增管v 光電倍增管的應用領域光電倍增管的應用領域v 光電倍增管和半導體光電器件應用舉例光電倍增管和半導體光電器件應用舉例圖 6 17 Super-Kamiokanden內部的PMT陣列LOGO內光電效應及器件內光電效應及器件 當光照射在物體上，使物體的電阻率當光照射在物體上，使物體的電阻率發生發生變化，或產生光生電動勢的現象變化，或產生光生電動勢的現象叫做

12、內光電效應叫做內光電效應，它多發生于半導體內。根據工作原理的不同，它多發生于半導體內。根據工作原理的不同，內光電效應分為內光電效應分為光電導效應光電導效應和和光生伏特效應光生伏特效應兩類兩類. 光電導效應光電導效應v光照射半導體材料時,材料吸收光子而產生電子空穴對，使導電性能加強，電導率增加，這種現象被稱為光電導效應（內光電效應）。半導體發生光電導效應的實質可以用其能帶結構解釋，相關解釋可參考有關文獻，下面作簡要的解釋。過程：過程：當光照射到半導體材料上時，價帶中的電子受當光照射到半導體材料上時，價帶中的電子受到能量大于或等于禁帶寬度的光子轟擊，并使其由價到能量大于或等于禁帶寬度的光子轟擊，并

13、使其由價帶越過禁帶躍入導帶，如圖，使材料中導帶內的電子帶越過禁帶躍入導帶，如圖，使材料中導帶內的電子和價帶內的空穴濃度增加，從而使電導率變大。和價帶內的空穴濃度增加，從而使電導率變大。導帶導帶價帶價帶禁帶禁帶自由電子所占能帶自由電子所占能帶不存在電子所占能帶不存在電子所占能帶價電子所占能帶價電子所占能帶Eg材料的光導性能決定于禁帶寬度，對于一種光材料的光導性能決定于禁帶寬度，對于一種光電導材料，總存在一個照射光波長限電導材料，總存在一個照射光波長限0，只有，只有波長小于波長小于0的光照射在光電導體上，才能產生的光照射在光電導體上，才能產生電子能級間的躍進，從而使光電導體的電導率電子能級間的躍進

14、，從而使光電導體的電導率增加。增加。式中式中、分別為入射光的頻率和波長。分別為入射光的頻率和波長。 Eg24. 1hch為了實現能級的躍遷，入射光的能量必須大于光電導為了實現能級的躍遷，入射光的能量必須大于光電導材料的禁帶寬度材料的禁帶寬度Eg，即，即6.2.2 內光電效應（光電導）及器件內光電效應（光電導）及器件v內光電效應（光電導）器件-光敏電阻光敏電阻的結構與工作原理 （a）原理圖；（b）外形圖；（c）圖形符號圖 6 19光敏電阻的原理結構 光敏電阻的主要參數光敏電阻的主要參數 （）（） 暗電阻光敏電阻在不受光時的阻值稱為暗電阻暗電阻光敏電阻在不受光時的阻值稱為暗電阻, 此時流過的電流稱

15、為暗電流。此時流過的電流稱為暗電流。 （）（） 亮電阻光敏電阻在受光照射時的電阻稱為亮電阻亮電阻光敏電阻在受光照射時的電阻稱為亮電阻, 此時流過的電流稱為亮電流。此時流過的電流稱為亮電流。 （）（） 光電流亮電流與暗電流之差稱為光電流。光電流亮電流與暗電流之差稱為光電流。 光敏電阻的基本特性光敏電阻的基本特性 （1） 伏安特性在一定照度下伏安特性在一定照度下, 流過光敏電阻的電流與光流過光敏電阻的電流與光敏電阻兩端的電壓的關系稱為光敏電阻的伏安特性。圖敏電阻兩端的電壓的關系稱為光敏電阻的伏安特性。圖16 為硫化鎘光敏電阻的伏安特性曲線。為硫化鎘光敏電阻的伏安特性曲線。 由圖可見由圖可見, 光敏

16、光敏 圖圖16 電阻在一定的電壓范圍內電阻在一定的電壓范圍內, 其其I-U曲線為直線，說明其阻值曲線為直線，說明其阻值與入射光量有關與入射光量有關, 而與電壓、電流無關。在實際使用中而與電壓、電流無關。在實際使用中,光敏電光敏電阻受耗散功率的限制阻受耗散功率的限制,其工作電壓不能超過最高工作電壓其工作電壓不能超過最高工作電壓,圖中功圖中功耗虛線是最大連續耗散功率為耗虛線是最大連續耗散功率為500mW的允許功耗曲線的允許功耗曲線,一般光一般光敏電阻的工作點選在該曲線以內。敏電阻的工作點選在該曲線以內。 （2） 光譜特性光敏電阻的相對光敏靈敏度與入射波長的關光譜特性光敏電阻的相對光敏靈敏度與入射波

17、長的關系稱為光譜特性系稱為光譜特性, 亦稱為光譜響應。亦稱為光譜響應。 圖圖16 為幾種不同材料光敏為幾種不同材料光敏電阻的光譜特性。電阻的光譜特性。 對應于不同波長對應于不同波長, 光敏電阻的靈敏度是不同光敏電阻的靈敏度是不同的。從圖的。從圖17中可見硫化鎘光敏電阻的光譜響應的峰值在可見光中可見硫化鎘光敏電阻的光譜響應的峰值在可見光區域區域, 常被用作光度量測量（照度計）的探頭。而硫化鉛光敏電常被用作光度量測量（照度計）的探頭。而硫化鉛光敏電阻響應于近紅外和中紅外區阻響應于近紅外和中紅外區, 常用做火焰探測器的探頭。常用做火焰探測器的探頭。 圖圖17 表表1 （3） 溫度特性溫度變化影響光敏

18、電阻的光譜響應溫度特性溫度變化影響光敏電阻的光譜響應, 同時同時, 光敏電阻的靈敏度和暗電阻都要改變光敏電阻的靈敏度和暗電阻都要改變, 尤其是響應于紅外區尤其是響應于紅外區的硫化鉛光敏電阻受溫度影響更大。的硫化鉛光敏電阻受溫度影響更大。 圖圖18 為硫化鉛光敏電為硫化鉛光敏電阻的光譜溫度特性曲線阻的光譜溫度特性曲線, 它的峰值隨著溫度上升向波長短的它的峰值隨著溫度上升向波長短的方向移動。因此方向移動。因此, 硫化鉛光敏電阻要在低溫、恒溫的條件下硫化鉛光敏電阻要在低溫、恒溫的條件下使用。使用。 對于可見光的光敏電阻對于可見光的光敏電阻, 其溫度影響要小一些。其溫度影響要小一些。 圖圖18（4 4

19、）光照特性）光照特性圖圖19表示表示CdS光敏電阻的光照特性。在一定外加電壓光敏電阻的光照特性。在一定外加電壓下，光敏電阻的光電流和光通量之間的關系。不同類下，光敏電阻的光電流和光通量之間的關系。不同類型光敏電阻光照特性不同，但光照特性曲線均呈非線型光敏電阻光照特性不同，但光照特性曲線均呈非線性。因此它不宜作定量檢測元件，這是光敏電阻的不性。因此它不宜作定量檢測元件，這是光敏電阻的不足之處。一般在自動控制系統中用作光電開關。足之處。一般在自動控制系統中用作光電開關。012345I/mA L/lx10002000 圖圖19（5 5）頻率特性）頻率特性當光敏電阻受到脈沖光照射時，光電流要經過一段時

20、間當光敏電阻受到脈沖光照射時，光電流要經過一段時間才能達到穩定值，而在停止光照后，光電流也不立刻為才能達到穩定值，而在停止光照后，光電流也不立刻為零，這就是光敏電阻的時延特性。由于不同材料的光敏零，這就是光敏電阻的時延特性。由于不同材料的光敏，電阻電阻時延特性不同，所以時延特性不同，所以它們的頻率特性也不同，它們的頻率特性也不同，如圖如圖20。硫化鉛硫化鉛的使用頻的使用頻率比率比硫化鎘硫化鎘高得多，但多高得多，但多數數光敏電阻的光敏電阻的時延都比較時延都比較大，所以，它不能用在要大，所以，它不能用在要求快速響應的場合。求快速響應的場合。20406080100Y-相對靈敏相對靈敏度度/ %X-f

21、 / Hz010102103104硫化鉛硫化鉛硫化鎘硫化鎘 圖圖20（6 6）穩定性）穩定性 圖中曲線圖中曲線1、2分別表示兩種型號分別表示兩種型號CdS光敏電阻的穩光敏電阻的穩定性。初制成的光敏電阻，由于定性。初制成的光敏電阻，由于體內機構工作不穩定體內機構工作不穩定，以及，以及電阻體與其介質的作用還沒有達到平衡電阻體與其介質的作用還沒有達到平衡，所以，所以性能是不夠穩定的。但在人為地加溫、光照及加負載性能是不夠穩定的。但在人為地加溫、光照及加負載情況下，經一至二周的老化，性能可達穩定。光敏電情況下，經一至二周的老化，性能可達穩定。光敏電阻在開始一段時間的老化過程中，有些樣品阻值上阻在開始一

22、段時間的老化過程中，有些樣品阻值上升，有些樣品阻值下降，但升，有些樣品阻值下降，但最后達到一個穩定值后就不最后達到一個穩定值后就不再變了。這就是光敏電阻的再變了。這就是光敏電阻的主要優點。主要優點。 光敏電阻的使用壽命在光敏電阻的使用壽命在密封良好、使用合理的情況密封良好、使用合理的情況下，幾乎是下，幾乎是無限長無限長的。的。 相相對對靈靈敏敏度度I / %40801201 6021T/h0 400 800 12001600 圖圖216.2.2 內光電效應（光電導）及器件內光電效應（光電導）及器件v應用實例應用實例圖 6 26自動照明燈電路自動照明燈自動照明燈6.2.2 內光電效應（光電導）及

23、器件內光電效應（光電導）及器件圖 6 27亮光報警電路亮光報警器亮光報警器6.2.2 內光電效應（光電導）及器件內光電效應（光電導）及器件圖 6 28標識燈電路標識燈標識燈6.3 光生伏特效應器件光生伏特效應器件v勢壘效應（結光電效應）v接觸半導體和PN結中，當光線照射其接觸區域時，便引起光電動勢，這就是結光電效應。以PN結為例，光線照射PN結時，設光子能量大于禁帶寬度Eg，使價帶中的電子躍遷到導帶，而產生電子-空穴對，在阻擋層內電場的作用下，被光激發的電子移向N區外側，被光激發的空穴移向P區外側，從而使P區帶正電，N區帶負電，形成光電動勢。v側向光電效應 v當半導體光電器件受光照不均勻時，載

24、流子濃度梯度將會產生側向光電效應。當光照部分吸收入射光子的能量產生電子-空穴對時，光照部分的載流子濃度比未受光照部分的載流子濃度大，就出現了載流子濃度梯度，因而載流子就要擴散。如果電子遷移率比空穴的大，那么空穴的擴散不明顯，則電子向未被光照部分擴散，就造成光照射的部分帶正電，未被光照射的部分帶負電，光照部分與未被光照部分產生光電動勢。基于該效應的光電器件如半導體光電位置敏感器件（PSD）。6.4.1 光生伏特效應光生伏特效應圖 6 29 pn結光電檢測電路圖 6 30 pn結光電檢測電路電流電壓特性曲線6.4.2 光電池光電池v原理與結構原理與結構圖 6 31硅光電池示意圖6.4.2 光電池光

25、電池v應用實例太陽電池電源太陽電池電源 圖 6 32 太陽能電池電源系統6.4.2 光電池光電池v光電池在光電檢測和自動控制方面的應用光電池在光電檢測和自動控制方面的應用 光電池在檢測和控制方面應用中的幾種基本電路光電池在檢測和控制方面應用中的幾種基本電路圖 6 33 光電追蹤電路6.4.2 光電池光電池圖 6 34 光電開關6.4.2 光電池光電池圖 6 35 光電池觸發電路6.4.2 光電池光電池圖 6 36 光電池放大電路6.4.2 光電池光電池圖 6 37太陽電池對鎘鎳電池的充電電路 6.4 光敏二極管光敏二極管v光敏二極管的結構與一般二極管相似。 它裝在透明玻璃外殼中, 其PN結裝在

26、管的頂部, 可以直接受到光照射光敏二極管在電路中一般是處于反向工作狀態, 在沒有光照射時, 反向電阻很大, 反向電流很小, 這反向電流稱為暗電流。 當光照射在PN結上時, 光子打在PN結附近, 使PN結附近產生光生電子和光生空穴對。它們在PN結處的內電場作用下作定向運動, 形成光電流。光的照度越大, 光電流越大。 因此光敏二極管在不受光照射時, 處于截止狀態, 受光照射時, 處于導通狀態。 6.5.1 結構原理結構原理v光敏二極管圖 6 38典型光電二極管示意圖6.5.1 結構原理結構原理v 雪崩光電二極管雪崩光電二極管APD（Avalanche Photoelectric Diode）是利用

27、）是利用PN結加上結加上高的反向偏壓時，發生高的反向偏壓時，發生的雪崩效應而獲得電流的雪崩效應而獲得電流增益的光電器件增益的光電器件雪崩效應示意圖6.5.1 結構原理結構原理v 結光電二極管結光電二極管(PIN管管)vPIN管是光電二極管中的一種。它的結構特點是，在P型半導體和N型半導體之間夾著一層（相對）很厚的本征半導體。這樣，PN結的內電場就基本上全集中于 I 層中，從而使PN結雙電層的間距加寬，結電容變小。v 由式 = CjRL與 f = 1/2知，Cj小，則小，頻帶將變寬。PIN管結構示意圖6.5.2 光電二極管應用實例光電二極管應用實例v光照度測量器光照度測量器圖 6 41光照度測量

28、電路(a)集電極輸出電路 (b)發射極輸出電路6.5.2 光電二極管應用實例光電二極管應用實例v心率測量儀心率測量儀圖 6 42手指光反射測量心率示意圖圖 6 43手指光反射心率電路組成6.5.2 光電二極管應用實例光電二極管應用實例v光電式數字轉速表 圖 6 44光電式數字轉速表工作原理v光敏晶體管與一般晶體管很相似, 具有兩個PN結, 只是它的發射極一邊做得很大, 以擴大光的照射面積。大多數光敏晶體管的基極無引出線, 當集電極加上相對于發射極為正的電壓而不接基極時, 集電結就是反向偏壓；當光照射在集電結上時, 就會在結附近產生電子-空穴對, 從而形成光電流, 相當于三極管的基極電流。由于基

29、極電流的增加, 因此集電極電流是光生電流的倍, 所以光敏晶體管有放大作用。 6.5 光敏晶體管光敏晶體管圖 6 45NPN型光敏晶體管結構簡圖和基本電路（a）結構簡化模型；（b）基本電路 6.6.1 光敏晶體管和光敏二極管基本特性光敏晶體管和光敏二極管基本特性v光譜特性光譜特性圖 6 46光敏二極管和晶體管的光譜特性曲線6.6.1 光敏晶體管和光敏二極管基本特性光敏晶體管和光敏二極管基本特性v伏安特性伏安特性圖 6 47硅光敏管的伏安特性（a）硅光敏二極管；（b）硅光敏晶體管 6.6.1 光敏晶體管和光敏二極管基本特性光敏晶體管和光敏二極管基本特性v溫度特性溫度特性圖 6 48光敏晶體管的溫度

30、特性6.6.2 光電三極管應用實例光電三極管應用實例v光電開關光電開關圖 6 49 光信號控制的開關電路6.6.2 光電三極管應用實例光電三極管應用實例v條形碼掃描筆條形碼掃描筆圖 6 50條形碼掃描筆筆頭結構6.6 色敏光電傳感器色敏光電傳感器v色敏光電傳感器實際上是光電傳感器的一種特殊類型。它是兩只結深不同的的光電二極管組合體，其結構和工作原理的等效電路如圖所示。 具體使用時，首先對該色敏器件進行標定，也就是測定在不同波長光照射下，深結的短路電流ISD2與淺結的短路電流ISD1的比值 ISD2 / ISD1 。 ISD2在長波區較大，ISD1在短波區較大；因而 ISD2 / ISD1與入射單色光波長的關系就可以確定。根據標定曲線，實測出某一單色光的短路電流比值，即可確定該單色光的波長。v雙結光電二極管的P+-N結為淺結，N-P結為深結。當光照射時，P+，N，P三個區域及其間的勢壘區均有光子吸收，但是吸收的效率不同。紫外光部分吸收系數大，經過很短距離就被吸收完畢；因此，淺結對紫外光有較高靈敏度。而紅外光部分吸收系數小，光子主要在深結處被吸收；因此，深結對紅外光有較高的靈敏度。即半導體中不同的區域對不同波長分別具有不同靈敏度。這一特性為識別顏色提供了可能性。利用不同結深二極管的組合，即可構成測定波長的半導體色敏傳感器。6.6.1 雙結型色彩傳感器雙結型色彩傳感器圖