图1给出了一种基于透射深度相关的强波长全硅彩色传感器结构阳。彩色传感器与所必需的电信号处理电路以双极工艺集成在一起。

　　P+-N型光电二极管采用在电阻率p＝6Ω·cm的N型外延层上注入硼形成。光电二极管的P＋阳极被轻掺杂的P型扩散保护环包围，其作用是提高P+-N结的反向击穿电压。对于彩色传感器来说，应用时需要在两个结构完全相同的光电二极管上分别加上不同的反向偏压。以使得它们的空间电荷区宽度有所差异，如图1所示中的d1和d2。彩色传感器的具体工作机理相当复杂。我们假设硅对蓝色光的吸收深度小于d1，这样，当入射光功率相同时，两个探测器产生的光电流也将是完全一样的。而对于波长较长红光来说，其吸收深度要大于蓝光，我们假设其吸收深度大于dg，即有部分入射深度大于dy的光对光电流的产生不起作用，这样，空间电荷区较宽的探测器产生的光电流也较大。通过变化探测器的反向偏压，就可以实现调节吸收波长下限的目的，这样就可以确定吸收单色光的波长了。实际应用中，对光电流及它们之差与探测器反向扫描电压之间关系的分析都是通过双极型的电子电路来实现的。这种OEIC提供了一个与入射光功率分布的平均值成正比的电压值，此部分入射光是限制在光谱的电可调节部分的［42］。还需要提到的是，在这种彩色传感器中，载流子寿命和扩散长度不可能太大。在空间电荷区深度饧之下的N型外延层部分产生的光生载流子向耗尽区的扩散将会被阻止，因为P型衬底和N型外延层之间反偏的pn结会将这些载流子全部收集。

　　图1 集成彩色传感器

图1 集成彩色传感器