DE3877785T2

DE3877785T2 - Seitlich bestrahlte detektorenanordnung mit stoerstellenbandleitung.

Info

Publication number: DE3877785T2
Application number: DE8888102761T
Authority: DE
Inventors: Ramasesha Bharat; Michael D Petroff
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1988-02-24
Publication date: 1993-05-27
Anticipated expiration: 2008-02-25
Also published as: JPS63231230A; DE3877785D1; DE3877785T4; CA1283968C; US4757210A; EP0281011A3; EP0281011A2; EP0281011B1

Description

Diese Erfindung beschäftigt sich mit der Erfassung elektromagnetischer Strahlung.
Die Erfassung elektromagnetischer Strahlung wird durch eine Reihe komplexer Wechselwirkungen ermöglicht, die zwischen solcher Energie und bestimmten Arten von Materialien auftreten. Diese Wechselwirkungen ermöglichen es, daß Fernabfragesysteme Kontraste zwischen einem beobachteten Gegenstand und seinem Hintergrund aufzeichnen. Kürzlich verbesserte Detektorkonstruktionen auf Grundlage des Phänomens der Störstellenbandleitung (siehe US-A-4,568,960 und US-A-4,586,068) haben die Leistungsfähigkeit im Stand der Technik vorhandener optischer Detektoren deutlich verbessert. Das Ausgangssignal dieser Detektoren auf einfallende Photonen hin hängt jedoch von der Gesamtanzahl absorbierter Photonen ab und liefert keine Information hinsichtlich der Wellenlängen der absorbierten Photonen.
Bei manchen Anwendungen wäre es erwünscht, dazu in der Lage zu sein, zwischen optischen Quellen unterscheiden zu können, die verschiedene Spektralinhalte aufweisen. So entwickelte sich im Stand der Technik ein Bedarf für einen Störstellenbandleitungsdetektor, der Spektralauflösung liefern kann.
FR-A-2 285 720 offenbart ein kantenbeleuchtetes optisches Detektorarray mit mehreren Detektoren, die so angeordnet sind, daß das auftreffende Licht aufeinanderfolgend durch die Detektoren läuft.
Die Erfindung sieht eine optische Brennpunktebene gemäß Anspruch 1 oder 2 vor. Unteransprüche 3 bis 9 beinhalten spezielle Merkmale der Erfindung. Die Substrate und die Arrays dieser optischen Brennpunktebene sind so angeordnet, daß die ersten Detektoren in jeder Reihe eine zweidimensionale Brennpunktebene festlegen.
Zusätzliche Einzelheiten der Erfindung werden untenstehend in Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben, in denen dieselben Bezugszeichen dazu verwendet werden, ähnliche Elemente in allen Figuren zu bezeichnen. Für die Zeichnungen gilt:
Fig. 1 ist eine schematische Querschnittansicht eines kantenbeleuchteten, gesperrten Störstellenband-Detektorarrays;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Detektorbrennpunktebene, die das Detektorarraykonzept auf zweidimensionale Bilderstellung ausweitet;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Detektorbrennpunktebene, die durch Kombinieren von vier Detektorarrays ähnlich dem Array von Fig. 2 hergestellt wurde; und
Fig. 4 ist eine schematische Querschnittansicht eines kantenbeleuchteten Detektorarrays ähnlich dem von Fig. 1, das jedoch Festkörper-Photovervielfacher-Detektoren verwendet.
Es ist ein herausragendes Merkmal dieser Erfindung, daß sie eine optische Brennpunktebene angibt, die mehrere kantenbeleuchtete Detektorarrays aufweist, die die optischen Transmissionseigenschaften störstellenleitender Halbleitermaterialien ausnutzen, um den spektralen Inhalt der optischen Energie zu modifizieren, die aufeinanderfolgenden Detektoren im Array zugeführt wird. Da die Transmissionseigenschaften eines dotierten Halbleiters und die Ansprechcharakteristik der Detektoren kalibriert werden können und da das Ansprechen jedes Detektors im Array vom spektralen Inhalt des ihm zugeführten Eingangssignals abhängt, kann der spektrale Inhalt der auf das Array einfallenden Strahlung aus dem relativen Ansprechverhalten jedes Detektors im Array abgeleitet werden. Die Detektorarrays sind so geplant, daß sie aus Detektoren vom Typ mit Störstellenbandleitung hergestellt werden, wie gesperrten Störstellenbanddetektoren und Festkörper-Photovervielfacher-Detektoren, deren Aufbau und Betrieb in US-A-4,568,960 (gesperrte Störstellenbanddetektoren) und US-A-4,586,068 (Festkörper-Photovervielfacher-Detektoren) erörtert ist. Die Lehren dieser Patente werden durch Bezugnahme eingeschlossen.
Fig. 1 ist eine schematische Querschnittansicht eines kantenbeleuchteten, gesperrten Störstellenband-Detektorarrays. Der Fachmann erkennt, daß verschiedene räumliche Abmessungen der Zeichnungen relativ zu anderen Abmessungen übertrieben sind, um die Funktion und die Merkmale der Erfindung besser erklären zu können. Darüber hinaus kann ein tatsächliches Detektorarray zusätzliche Bauteile aufweisen, wie ein Substrat, die nicht in der Zeichnung enthalten sind, da sie keine Rolle bei der Erfassungsfunktion spielen, die Gegenstand dieser Erfindung ist. Eine Reihe von drei Detektoren 102, 104 und 106 ist in Fig. 1 dargestellt, obwohl es der Fachmann würdigt, daß die Reihe nur zwei Detektoren oder mehr als drei Detektoren enthalten kann. Jeder Detektor weist eine störstellenleitende, aktive, halbleitende Schicht (Schichten 110, 112 und 114) auf, die eine Störstellenkonzentration eines ersten Leitungstyps aufweist, die ausreichend hoch ist, um ein Störstellenenergieband zu erzeugen. Eine eigenleitende, halbleitende, sperrende Schicht (Schichten 116, 118 und 120) in jedem Detektor ist mit Konzentrationen von Fremdstoffen vom ersten und vom zweiten Leitungstyp versehen, die ausreichend niedrig dafür sind, daß im wesentlichen kein Ladungstransport durch einen Störstellenleitungsmechanismus auftritt. Ein erster elektrischer Kontakt (Kontakte 122, 124 und 126) ist oben auf jedem Detektor angeordnet, mit einem zweiten elektrischen Kontakt (Kontakte 128, 130 und 132) an der Unterseite jedes Detektors. Die aktive und die sperrende Schicht jedes Detektors sind zwischen den Kontakten angeordnet, so daß ein an die Kontakte angelegtes elektrisches Feld eine elektrische Vorspannung über die Schichten erzeugt. Die Detektoren sind in einer Reihe entlang der optischen Achse einfallender optischer Energie 134 angeordnet, wobei diese Richtung rechtwinklig zur Richtung der angelegten Vorspannung ist. Das einfallende Signal fällt auf den ersten Detektor 102 in der Reihe auf. Ein Teil der einfallenden Energie wird im ersten Detektor absorbiert und von diesem erfaßt, während der Rest 136 durch den ersten Detektor hindurchgestrahlt wird und auf den zweiten Detektor 104 fällt. Ähnlich trifft der Teil 138 der optischen Energie, die durch den zweiten Detektor hindurchgestrahlt wird, auf den dritten Detektor 106 auf. Auf diese Weise wird derjenige Teil der optischen Energie, der durch jeden Detektor hindurchstrahlt, zum folgenden Detektor der Reihe nach gerichtet, so daß der spektrale Inhalt der optischen Energie, die in jeden Detektor einfällt, durch das spektrale Transmissionsvermögen des vorangehenden Detektors modifiziert wird.
Es sei über den Erfassungsmechanismus für die .ersten zwei Detektoren 102 und 104 in Fig. 1 nachgedacht, wenn die aktiven Schichten dieser Detektoren aus mit Arsen dotiertem Silizium hergestellt sind und die einfallende Energie Infrarotphotonen bei zwei Wellenlängen λL und λS im Bereich von etwa 2 bis 20 µm aufweist, mit λL > λS. Ein Teil der Infrarotphotonen wird im ersten Detektor 102 absorbiert, und dieser Detektor erzeugt ein damit im Einklang stehendes elektrisches Ausgangssignal auf der Leitung 140. Das Ausmaß der Photonabsorption im ersten Detektor und die Ausgangssignalcharakteristik des ersten Detektors hängt von den Strukturparametern des ersten Detektors ab, wie den Fremdstoffkonzentrationen und den Detektorabmessungen. In jedem Fall absorbiert der erste Detektor jedoch aufgrund der Eigenschaften des arsendotierten Siliziums selektiv die Photonen größerer Wellenstärke relativ stärker als die Photonen kürzerer Wellenlänge. So unterscheidet sich der spektrale Inhalt des Photonenflusses 136, der aus dem ersten Detektor 102 austritt und in den zweiten Detektor 104 eintritt, von demjenigen der einfallenden Energie 134. Insbesondere ist der spektrale Inhalt des Signals 136 an Photonen kurzer Wellenlänge relativ reicher. Wenn das Material 142, das den optischen Pfad zwischen dem ersten und dem zweiten Detektor einnimmt, undotiertes Silizium ist, wird dieser Teil des Pfades darüber hinaus im wesentlichen im infraroten Spektralbereich durchsichtig sein. Ein Teil der auf den zweiten Detektor 104 auftreffenden Photonen wird in diesem Detektor absorbiert, was ein entsprechendes elektrisches Ausgangssignal auf der Leitung 144 erzeugt. Der zweite Detektor absorbiert, wie der erste, selektiv einen größeren Bruchteil der in ihn einfallenden Photonen großer Wellenlänge, so daß der Strahl 138, der den zweiten Detektor verläßt, relativ gesehen weiter an Photonen großer Wellenlänge verarmt ist.
Dieser Mechanismus sei wirkungsvoll durch Berücksichtigen eines besonderen Beispiels veranschaulicht. Es sei angenommen daß die ersten zwei Detektoren identische Struktur aufweisen, daß keine Reflexionen an den Grenzflächen auftreten, daß die Absorption für λL in jedem Detektor 40 % ist und daß die Absorption für λL 20 % ist. Zwei verschiedene Eingangssignale, von denen jedes dieselbe Anzahl gesamteingegebener Photonen aufweist, seien vorausgesetzt. Das erste Eingangssignal weist 150 Photonen auf, 50 bei λL und 100 bei λS. Wenn das erste Signal empfangen wird, erzeugt der erste Detektor ein Ausgangssignal proportional zu 40 Photonen (0,4 x 50 + 0,2 x 100) und der zweite Detektor erzeugt ein Ausgangssignal proportional zu 28 Photonen [0,4(50 - 0,4 x 50) + 0,2 (100 - 0.2 x 100)]. Das Verhältnis des Ausgangssignals vom zweiten Detektor zu demjenigen des ersten ist dadurch 0,7 auf das erste Eingangssignal hin. Das zweite eingegebene Signal weist 150 Photonen auf, 100 bis λL und 50 bei λS. Nachdem das zweite Signal empfangen ist, erzeugt der erste Detektor ein Ausgangssignal proportional zu 50 Photonen (0,4 x 100 + 0,2 x 50), und der zweite Detektor erzeugt ein Ausgangssignal proportional zu 32 Photonen [0,4(100 - 0,4 x 100) + 0.2(50 - 0,2 x 50)]. Das Verhältnis des Äusgangssignals vom zweiten Detektor zu dem des ersten im Fall des zweiten Signals ist demgemäß 0,64.
Dieses Beispiel zeigt, daß die relativen Empfindlichkeiten der zwei Detektoren sich mit einer Änderung der Farbe oder des spektralen Inhalts des Eingangssignals für das Detektorarray ändern. Das Array dieser Erfindung ergibt so die Fähigkeit des Gewinnens von Information über die Farbe oder den spektralen Inhalt des einfallenden Strahls. Es ist zu beachten, daß damit, daß diese Fähigkeit wirkt, das Eingangsspektrum auf den Bereich beschränkt sein muß, in dem das relative Absorptionsspektrum des Detektormaterials gleichförmig verläuft.
Während bei diesem Beispiel zum Vereinfachen der Analyse nur zwei identische Detektoren abgehandelt wurden, würdigt es der Fachmann, daß die Erfindung auch die Verwendung von Detektoren verschiedener Größen in Betracht zieht, die in einem größeren Array angeordnet sind, um eine Auflösung von mehreren Wellenlängen zu ermöglichen. Darüber hinaus sind die vereinfachenden Annahmen, die zum Veranschaulichen des Konzeptes vorgenommen wurden, keine erforderlichen Beschränkungen bei dieser Technik bei realistischeren Bedingungen. Z. B. können Reflexionen ungleich Null an Grenzflächen durch Analyse und Kalibrierung berücksichtigt werden. Darüber hinaus kann nichtnormaler Einfall von Photonen auf die Kante des Arrays in gewissem Ausmaß hingenommen werden, da die Detektorstruktur so ausgebildet werden kann, daß sie Lichtwellen innerhalb der aktiven Bereiche der Detektoren führt. Das optische Transmissionsspektrum jedes Detektors könnte durch Auswahl des bei der Herstellung verwendeten Dotierstoffs und des Materials des Wirtskristalls angepaßt werden.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Detektorbrennpunktebene, die zeigt, wie das Detektorarraykonzept erweitert werden kann, um eine Szene zweidimensional abzubilden. Die Brennpunktebene bei diesem Ausführungsbeispiel weist fünf Chips 202, 204, 206, 208 und 210 auf, jedoch würdigt es der Fachmann, daß die Anzahl von Chips abhängig von der gewünschten Anwendung geändert sein kann. Jeder Chip enthält eine Reihe von fünf Detektorarrays, von denen jedes dem in Fig. 1 dargestellten Array ähnlich ist. So enthält z. B. der Chip 202 Arrays 212, 214, 216, 218 und 220, und der Chip 210 enthält Arrays 222, 224, 226, 228 und 230. Jeder Chip ist mit dem vorangehenden Chip in versetzter Weise verbunden, so daß die Detektorarrays auf jedem Chip auf Kantenbeleuchtung durch optische Energie ansprechen, die entlang einer optischen Achse 232 einfällt. Eine Brennpunktebene 234 wird dadurch erzeugt, daß jedes Array auf allen chips mit Ausnahme des ersten in bezug auf einen Lichtleiter ausgerichtet ist, um optische Energie von der Brennpunktebene zu jedem Detektorarray auf dem Chip zu leiten. Die Lichtleiter 236, 238, 240, 242 und 244 z. B. leiten optische Energie zu den Detektorarrays 222 - 230 auf dem Chip 210. Die Lichtleiter sind vorzugsweise aus durchsichtigem Material hergestellt, mit einem Ausdehnungskoeffizienten, der demjenigen der Detektoren ähnlich ist, um Schwierigkeiten zu vermeiden, die sonst auftreten könnten, wenn die Brennpunktebene zum Betrieb bei Tiefsttemperaturen gekühlt wird. Mehrere Bondflecken, wie die Flecken 246, 248, 250, 252 und 254, sind vorhanden, um jeden Detektor in jedem Array mit dem erforderlichen Ausgangsschaltungssystem zu verbinden. Jedem Chip und dem Stapel der Chips können auch Multiplexer zugepaßt sein. Da der Aufbau eines solchen Ausgangs- und Signalverarbeitungs-Schaltungssystem dem Fachmann wohlbekannt ist, besteht keine Notwendigkeit, dieses hier mit weiteren Einzelheiten zu beschreiben.
Module der in Fig. 2 dargestellten Konstruktion können ferner in Vierergruppen kombiniert werden, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, um eine noch größere Brennpunktebene zu erzeugen. In Fig. 3 sind vier Module 302, 304, 306 und 308, von denen jeder dem in Fig. 2 dargestellten Modul ähnlich ist, so kombiniert, daß sie eine Brennpunktebene mit 10 Elementen auf 10 Elemente bilden, die aus Arrays 310, 312, 314 und 316 mit fünf Elementen auf fünf Elemente bestehen, die durch den zugehörigen Modul vorgegeben sind.
Fig. 4 ist eine Querschnittsdarstellung eines anderen kantenbeleuchteten Detektorarrays, das dem Array von Fig. 1 ähnlich ist, mit der Ausnahme, daß in Fig. 4 das Array aus Festkörper-Photovervielfacher-Detektoren besteht. Die ersten elektrischen Kontakte 422, 424 und 426, die zweiten elektrischen Kontakte 428, 430 und 432, die optische Achse der einfallenden optischen Energie 434, der Anteil 436 der optischen Energie der vom ersten Detektor durchgelassenen wird, der Anteil 438 der optischen Energie, der vom zweiten Detektor durchgelassen wird, die Leitung 440, das Material 442 und die Leitung 444 sind alle den entsprechenden Elementen ähnlich, die in Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurden. In Fig. 4 weist jedoch die Reihe der drei Detektoren 402, 404 und 406 jeweils eine störstellenleitende, halbleitende, aktive Schicht (Schichten 410, 412 und 414) mit einer Konzentration eines Fremdstoffs von erstem Leitungstyp auf, die ausreichend hoch dafür ist, ein Störstellenenergieband zu erzeugen. Die Konzentration eines Fremdstoffs vom zweiten Leitungstyp in jeder aktiven Schicht ist ausreichend niedrig dafür, daß die in der aktiven Schicht durch Licht erzeugten Ladungsträger vom ersten Leitungstyp durch die aktive Schicht driften können, ohne daß sie mit ionisierten Fremdstoffen vom ersten Leitungstyp rekombinieren. Eine eigenleitende, halbleitende Sperrschicht (416, 418 und 420) in jedem Detektor ist mit Fremdstoffkonzentrationen vom ersten und zweiten Leitungstyp dotiert, die ausreichend niedrig dafür sind, daß im wesentlichen kein Ladungstransport durch einen Fremdstoffleitungsmechanismus auftritt. Eine störstellenleitende, halbleitende Pufferschicht in jedem Detektor (Schichten 450, 452 und 454) weist eine Konzentration eines Fremdstoffs vom ersten Leitungstyp, die ausreichend hoch dafür ist, daß ein Störstellenenergieband erzeugt wird, und eine Konzentration eines Fremdstoffes vom zweiten Leitungstyp ist ausreichend hoch dafür, daß Ladungsträger vom ersten Leitungstyp, die in die Pufferschicht injiziert werden, mit ionisierten Fremdstoffen vom ersten Leitungstyp rekombinieren.
Die bevorzugten Ausführungsbeispiele dieser Erfindung wurden oben veranschaulicht und beschrieben. Abänderungen und zusätzliche Ausführungsbeispiele sind dem Fachmann jedoch zweifellos ersichtlich. Das erfindungsgemäße Konzept ist z. B. nicht nur auf die besonderen, hier diskutierten Materialien noch auf eine Erfassung im Infrarotbereich des Spektrums beschränkt. Darüber hinaus können die hier veranschaulichten und beschriebenen Elemente durch entsprechende ersetzt werden, Teile oder Verbindungen können umgekehrt oder in anderer Weise vertauscht werden, und bestimmte Merkmale der Erfindung können unabhängig von anderen Merkmalen verwendet werden. Eine Anzahl alternativer Ausführungsbeispiele sind z. B. in den oben genannten Patenten beschrieben und könnten für die Detektorarrays dieser Erfindung verwendet werden. Demgemäß müssen die beispielhaften Ausführungsbeispiele als veranschaulichend statt als alles enthaltend angesehen werden, wohingegen die beigefügten Ansprüche den gesamten Schutzbereich der Erfindung anzeigen.

Claims

1. Optische Brennpunktebene (234) mit:

- mehreren Substraten, wobei jedes Substrat eine Reihe mehrerer kantenbeleuchteter optischer Detektorarrays (212, 214, ...) aufweist, wobei jedes Array eine Reihe von zwei oder mehr Detektoren (102, 104, ...) für Betrieb bei angelegtem elektrischem Feld aufweist und jeder Detektor folgendes aufweist:

-- eine störstellenleitende, halbleitende, aktive Schicht (110 112, ...) mit einer Konzentration eines Fremdstoffs von erstem Leitungstyp, die ausreichend hoch dafür ist, ein Störstellenenergieband zu erzeugen,

-- eine eigenleitende, halbleitende Sperrschicht (116, 118, ...) mit Fremdstoffkonzentrationen vom ersten und vom zweiten Leitungstyp, die ausreichend niedrig dafür sind, daß im wesentlichen kein Ladungstransport durch einen Störstellenleitungsmechanismus auftritt; und

-- ersten und zweiten elektrischen Kontakten (122, 128, ...);

- wobei die aktive und die sperrende Schicht (110, 116, ...) zwischen den Kontakten (122, 128, ...) in solcher Weise angeordnet sind, daß ein elektrisches Potential, das an die Kontakte gelegt wird, ein elektrisches Feld durch die Schichten erzeugt;

- wobei die Detektoren (102, 104, ...) innerhalb jedes Arrays (212, 214, ...) so in bezug aufeinander angeordnet sind, daß optische Energie, die auf das Array auftrifft und im wesentlichen rechtwinklig zum angelegten Feld geleitet wird, auf den ersten Detektor in der Reihe fällt und so, daß der Anteil der optischen Energie, die von jedem Detektor durchgelassen wird, auf den folgenden Detektor in der Reihe geleitet wird, so daß der spektrale Inhalt der auf jeden Detektor auftreffenden optischen Energie durch die spektralen Transmissionseigenschaften der vorangehenden Detektoren im Array modifiziert wird, wobei die Arrayreihen in diesen Substraten so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß die ersten Detektoren in jeder Reihe eine zweidimensionale Brennpunktebene festlegen.

2. Optische Brennpunktebene (234) mit:

- mehreren Substraten, wobei jedes Substrat mehrere kantenbeleuchtete, optische Detektorarrays (212, 214, ...) aufweist, wobei jedes Array eine Reihe von zwei oder mehr Detektoren (402, 404, ...) für Betrieb bei elektrischem Feld aufweist, und jeder Detektor folgendes aufweist:

-- eine störstellenleitende, halbleitende Pufferschicht (450, 452, ...) mit einer Konzentration eines Fremdstoffs vom ersten Leitungstyp, die ausreichend hoch dafür ist, ein Störstellenleitungsband zu erzeugen, und mit einer Konzentration eines Fremdstoffs vom zweiten Leitungstyp, die ausreichend hoch dafür ist, daß in die Pufferschicht injizierte Ladungsträger vom ersten Leitungstyp mit ionisierten Fremdstoffen vom ersten Leitungstyp rekombinieren;

-- eine eigenleitende, halbleitende Sperrschicht (416, 418, ...) mit Fremdstoffkonzentrationen vom ersten und zweiten Leitungstyp, die ausreichend niedrig dafür sind, daß im wesentlichen kein Ladungstransport durch einen Störstellenleitungsmechanismus auftritt;

-- eine störstellenleitende, halbleitende, aktive Schicht (410, 412, ...) zwischen der Sperrschicht und der Pufferschicht, mit einer Konzentration eines Fremdstoffs vom ersten Leitungstyp, die ausreichend hoch dafür ist, ein Störstellenenergieband zu erzeugen, und mit einer Konzentration eines Fremdstoffs vom zweiten Leitungstyp, die ausreichend niedrig dafür ist, daß in der aktiven Schicht durch Licht erzeugte Ladungsträger vom ersten Leitungstyp durch die aktive Schicht driften können, ohne daß sie mit ionisierten Fremdstoffen vom ersten Leitungstyp rekombinieren;

-- einen ersten elektrischen Kontakt (422, 424, ...), der mit der Sperrschicht in Kontakt steht, um Ladungsträger vom ersten Leitungstyp zu sammeln, ohne Ladungsträger vom zweiten Leitungstyp zu injizieren; und

-- einen zweiten elektrischen Kontakt (428, 430, ...), der mit der Pufferschicht in Kontakt steht, um Ladungsträger aus dem Störstellenband zu sammeln;

-- wobei die Pufferschicht, die aktive Schicht und die Sperrschicht so zwischen den Kontakten angeordnet sind, daß ein an die Kontakte angelegtes elektrisches Potential ein elektrisches Feld durch die Schichten erzeugt;

- wobei die Detektoren (402, 404, ...) innerhalb jedes Arrays (212, 214, ...) so in bezug aufeinander angeordnet sind, daß optische Energie, die auf das Array auftrifft und im wesentlichen rechtwinklig zum angelegten Feld geleitet wird, auf den ersten Detektor in der Reihe fällt und so, daß der Anteil der optischen Energie, die von jedem Detektor durchgelassen wird, auf den folgenden Detektor in der Reihe geleitet wird, so daß der spektrale Inhalt der auf jeden Detektor auftreffenden optischen Energie durch die spektralen Transmissionseigenschaften der vorangehenden Detektoren im Array modifiziert wird, wobei die Arrayreihen in diesen Substraten so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß die ersten Detektoren in jeder Reihe eine zweidimensionale Brennpunktebene festlegen.

3. Optische Brennpunktebene der Ansprüche 1 oder 2, bei der die Fremdstoffe vom ersten Leitungstyp ferner Donatorfremdstoffe und die Fremdstoffe vom zweiten Leitungstyp ferner Akzeptorfremdstoffe enthalten.

4. Optische Brennpunktebene der Ansprüche 1 und 2, bei der die Fremdstoffe vom ersten Leitungstyp ferner Akzeptorfremdstoffe und die Fremdstoffe vom zweiten Leitungstyp ferner Donatorfremdstoffe enthalten.

5. Optische Brennpunktebene der Ansprüche 1 und 2, bei der die Sperrschicht ferner eine undotierte, halbleitende Schicht aufweist.

6. Optische Brennpunktebene nach Anspruch 1, bei der die Sperrschicht auf der aktiven Schicht epitaktisch abgeschieden ist.

7. Brennpunktebene nach Anspruch 6, bei der der erste Kontakt ferner einen entartet dotierten Bereich oder einen ionenimplantierten Bereich in der Sperrschicht aufweist.

8. Optische Brennpunktebene nach Anspruch 2, bei der die aktive Schicht epitaktisch auf der Pufferschicht und die Sperrschicht epitaktisch auf der aktiven Schicht abgeschieden ist.

9. Optische Brennpunktebene nach Anspruch 8, bei der der zweite Kontakt ferner einen entartet dotierten Bereich oder einen ionenimplantierten Bereich in der Pufferschicht aufweist.