与光强测量相比,色度的测量更为复杂和困难.掩埋双p-n结BDJ(Buried Double p-n Junction)波长探测器是一种色敏器件,由上下层叠的两个p-n结构成.在可见光及近红外范围内,两个p-n结的光电流比值与波长成良好的单调递增关系,因而可以用于单色光的波长测量、复色光的中心波长测量以及色差的检测.与传统的测色仪器相比,它可以由成熟的CMOS标准工艺完成,大大降低了生产成本,具有体积小、功耗低、可靠性高、易于集成等特点,适应了智能传感器发展的要求.目前,国外对BDJ波长探测器的研究主要针对光电集成、提高片上系统性能等方面,而国内的研究主要集中在提高器件性能、自动化控制等方面.在很多应用领域如化学发光、荧光分析中,光探测器需要探测微弱的光信号.因此,提高探测系统的灵敏度成为弱光探测器追求的目标.针对弱光探测,我们从降低器件暗电流减小噪声出发,应用光伏工作模式并使用了锁相放大技术.我们采用高阻区熔单晶硅为衬底材料,对制作工艺进行了优化设计并付诸于工艺过程,在不断提高工艺质量的基础上研制出了低暗电流水平的BDJ波长探测器.该论文对BDJ波长探测器的工作模式进行了比较深入的研究.我们认为,采用光伏模式并结合锁相放大技术比一般文献报道的光电导模式具有电路简单、线性度好和噪声电流小等优势,更适于弱光测量.锁相放大技术是一种常见的弱信号检测技术,将它应用到BDJ波长探测器的测量中需要找到合适的光路、电路(如负载、工作频率等)参数,才能保证系统的正常工作.总之,我们应用探测器的光伏工作模式、使用锁相放大技术得到了BDJ波长探测器的光电流比值与波长的关系曲线,探测到了pW量级的微弱光信号,提高了系统的弱光探测水平和抗干扰能力.此外,我们将BDJ波长探测器应用于重铬酸钾橙色水溶液浓度的测量,得到了光电流比值与重铬酸钾溶液浓度的单调关系曲线,为以后的应用作了准备.