光电二极管阵列制造技术

公开了一种光电二极管阵列，其包括第一光电二极管，第一光电二极管包括第一组空间分离且电互连的光电二极管分段(D1')。第二光电二极管包括第二组空间分离且电互连的光电二极管分段(D2')。第一光电二极管分段群(12)包括来自第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段。来自第一光电二极管分段群的光电二极管分段相对于共同的对称中心以共同的第一距离围绕共同的对称中心(CO)径向布置。第二光电二极管分段群(34)包括来自第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段。来自第二光电二极管分段群的光电二极管分段相对于共同的对称中心以第二共同的距离围绕共同的对称中心径向布置，其中，第一距离不同于第二距离。每个光电二极管具有面积匹配的配对光电二极管，形成匹配的光电二极管对。匹配的配对光电二极管包括一组匹配的空间分离且电互连的光电二极管分段。每个光电二极管分段群包括相应的一组匹配的光电二极管分段。

Photodiode array

A photodiode array is disclosed, which includes a first photodiode, and the first photodiode includes a first set of spatially separated and electrically interconnected photodiode segments (D1'). The second photodiode consists of second sets of space separated and electrically interconnected photodiode segments (D2'). The first photodiode segmented group (12) comprises a photodiode segment from the first group and / or second sets of photodiodes. The photodiode segments from the first photodiode segment group are arranged in a radial direction around the common symmetric center (CO) at a common first distance relative to the common symmetry center. Second photodiode segmented group (34) includes photodiode segments from the first group and / or second sets of photodiodes. The photodiode segments from the second photodiode segment group are arranged in a radial direction around a common symmetric center with second common symmetry centers, in which the first distance is different from the second distance. Each photodiode has an area matched matching photodiode to form a matching photodiode pair. The matched pair photodiodes consist of a set of matched photodiodes separated by space and electrically interconnected. Each photodiode segmented group includes a corresponding set of matched photodiodes.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光电二极管阵列本专利技术涉及一种光电二极管阵列。在许多不同应用领域中，诸如接近检测、颜色感测、手势检测和环境光感测，光电二极管被用作光传感器。光电二极管能够被布置成包括多个单独的光电二极管的一维或二维阵列。例如，单独的二极管以正方形或矩形配置布置，以便最佳地利用可用的芯片区域。此外，每个单独的光电二极管通常以矩形方式构造，即，所有边以直角相交。通常将包括光电二极管的光传感器设计成将入射辐射聚焦在感测光电二极管实体的中心上。然而，当辐射源的入射角改变时，在光电二极管结构上的照射将改变，将照射转移到光电二极管的不同区域。该二极管暴露对角度辐照度的依赖性是不理想的，并且最终导致不良的光学性能。本专利技术的目的是提供一种降低角度依赖性并改进光学性能的光电二极管阵列。该目的通过独立权利要求的主题来实现的。在从属权利要求中描述了进一步的发展和实施例。在至少一个实施例中，光电二极管阵列包括第一和第二光电二极管。第一光电二极管包括第一组空间分离且电互连的光电二极管分段。第二光电二极管包括第二组空间分离且电互连的光电二极管分段。光电二极管分段能够是独立的单独的光电二极管，例如，具有单独的pn结。然而，由于任何组内的光电二极管分段电互连，因此它们表现为共同的单个光电二极管，例如具有相同的有效敏感表面区域。在这个意义上，光电二极管分段是光电二极管的子单元。优选地，这些子单元在空间上散布开并且彼此不重叠或不直接接触。光电二极管可以包括一组或更多组光电二极管分段。光电二极管分段能够被划分成光电二极管分段群。第一光电二极管分段群包括来自第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段。来自第一光电二极管分段群的光电二极管分段围绕共同的对称中心径向布置。来自第一光电二极管分段群的所有光电二极管分段相对于共同的对称中心以共同的第一距离布置。第二光电二极管分段群包括来自第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段。来自第二光电二极管分段群的光电二极管分段围绕共同的对称中心径向布置。来自第二光电二极管分段群的所有光电二极管分段相对于共同的对称中心以共同的第二距离布置。此外，第一距离不同于第二距离。换句话说，光电二极管分段群可以包括来自不同组的分段，但是共享相似的布置，例如，来自一个群的所有分段具有相对于共同的对称中心的相同的距离。任何一个群中的光电二极管分段的共同的距离能够从各个光电二极管分段的相应的形心来测量，例如它们的光敏区域的形心。优选地，一组中的光电二极管分段具有相同的形状和面积，以便光电二极管分段能够围绕共同的对称中心对称地布置。术语“径向布置”指分段相对于共同的对称中心的特定对称布置。来自给定群的所有分段共享相同的共同的距离，即，共同的距离限定围绕共同的对称中心的圆，并且来自所述群的所有分段被布置在该特定的圆上。此外，分段可以具有与该特定圆对齐的几何性质，例如，指向共同的对称中心的弧或边。“径向布置”与各个二极管以正方形或矩形配置来布置的“矩形布置”是不同的。将光电二极管细分并以径向分布，共同的形心布置减少了照度偏移，即，光电二极管暴露对角度辐照度的依赖性。例如，光电二极管区域照度在一个细分的光电二极管分段中增加，而在同一组或群的径向布置的其它细分的光电二极管分段中减小，导致由于辐照角度引起的较小净变化。最佳的光电二极管感测是使感测相对于辐射源角度100％不变。该解决方案有助于大大降低面积受限二极管感测设计中的角度依赖性，同时保持二极管比率。在至少一个实施例中，光电二极管阵列还包括至少一个第三光电二极管。第三光电二极管包括第三组空间分离且电互连的光电二极管分段。此外，至少一个第三光电二极管分段群包括来自第一组、第二组和/或第三组光电二极管分段的光电二极管分段。替代地，第一和/或第二群包括来自第一组、第二组和/或第三组光电二极管分段的光电二极管分段。来自第三光电二极管分段群的光电二极管分段围绕共同的对称中心径向布置并且具有相对于共同的对称中心的第三共同的距离。第三共同的距离能够与第一或第二共同的距离相同，或者替代地，不同于第一和第二共同的距离。例如，第一、第二和第三光电二极管分段群能够相对于共同的对称中心以不同的距离布置，诸如沿着不同的同心圆对齐。通过引入若干光电二极管分段群，各个分段能够以空间有效的方式分布在阵列中，例如通过填充分段之间的间隙。因此能够将更高的对称等级引入到光电二极管阵列中。这种方式也能够进一步降低光电二极管暴露对角度辐照度或辐照度偏移的依赖性。请注意，任何数量的光电二极管和光电二极管分段群能够实施到光电二极管阵列中，即，至少两个群、三个群、四个群或更多个群。在至少一个实施例中，光电二极管阵列中的每个光电二极管具有面积匹配的配对光电二极管。相应的光电二极管及其配对光电二极管形成匹配的光电二极管对。优选地但不是必须的，匹配的对由相同的光电二极管分段群组成。此外，匹配的配对光电二极管各自包括一组匹配的空间分离且电互连的光电二极管分段。每个光电二极管分段群还包括相应的一组匹配的光电二极管分段。通过将光电二极管匹配成匹配的对，能够调整它们对入射光的响应。对光电二极管的匹配也反映在一组匹配的光电二极管分段中的各个光电二极管分段。另外，匹配限定了光电二极管面积相对于彼此的关系，并且光电二极管总面积Dtot能够被限定为阵列中所有匹配的光电二极管分段对的面积的线性组合。在利用对分段进行匹配的每个群中的光电二极管分段的适当布置中，光电二极管区域照度在一个细分的光电二极管分段中增加，同时在径向相对的细分的光电二极管分段中减少相同量，导致由于辐照角度引起的净零变化。换句话说，光电二极管和光电二极管分段的匹配将另一个对称等级引入到光电二极管阵列中。因此对称性涉及光电二极管分段的光电二极管在空间上的布置，但也涉及相对于光敏区域的布置。在至少一个实施例中，光电二极管中的一个或更多个包括至少一组相互交叉的空间分离且电互连的光电二极管分段。相互交叉的光电二极管分段群，或者，替代地或另外地，其它光电二极管分段群包括来自至少一组相互交叉的光电二极管分段的光电二极管分段。来自相互交叉的光电二极管分段群的光电二极管分段围绕共同的对称中心以共同的距离或以不同的距离径向布置。例如，来自至少一组相互交叉的光电二极管分段的光电二极管分段可以是不同的部分。然而，该组相互交叉的光电二极管分段可以与其它组相比以不同距离形成另外组。此外，与来自其它组的其它光电二极管分段相比，来自该组相互交叉的光电二极管分段能够具有不同的形状。作为示例，第一光电二极管可以包括第一组光电二极管分段和来自一组相互交叉的光电二极管分段的其它分段。例如，作为一个整体来说，这些分段构成了第一光电二极管。来自第一组的光电二极管分段可以相对于中心以共同的第一距离布置。然而，来自相互交叉的群的光电二极管分段能够布置成不同的距离。该原则可以应用于所有光电二极管群或组。一组相互交叉的光电二极管分段允许在设计光电二极管阵列中的附加的自由度。光电二极管区域的大小和它们各自的距离能够容易地设置和布置，以填充光电二极管分段之间可能的间隙。在至少一个实施例中，光电二极管的光敏区域具有非矩形形状。光电二极管光敏区域可以具有多边形形状，诸如三角形、五边形或六边形，即并非所有边缘必须以直角相交。在至少一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电二极管阵列，包括：‑第一光电二极管，其包括第一组空间分离且电互连的光电二极管分段(D1')；‑第二光电二极管，其包括第二组空间分离且电互连的光电二极管分段(D2')；‑第一光电二极管分段群(12)，其包括来自所述第一组和/或第二组光电二极管分段中的光电二极管分段，其中，来自所述第一光电二极管分段群的光电二极管分段围绕共同的对称中心(C0)相对于所述共同的对称中心以共同的第一距离径向布置，以及‑第二光电二极管分段群(34)，其包括来自所述第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段，其中，来自所述第二光电二极管分段群的光电二极管分段围绕所述共同的对称中心相对于所述共同的对称中心以第二共同的距离径向布置，其中，所述第一距离不同于所述第二距离，并且其中‑每个光电二极管具有面积匹配的配对光电二极管，以形成匹配的光电二极管对，‑匹配的配对光电二极管包括一组匹配的空间分离且电互连的光电二极管分段，并且‑每个光电二极管分段群包括相应的一组匹配的光电二极管分段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.23 US 62/259,0111.一种光电二极管阵列，包括：-第一光电二极管，其包括第一组空间分离且电互连的光电二极管分段(D1')；-第二光电二极管，其包括第二组空间分离且电互连的光电二极管分段(D2')；-第一光电二极管分段群(12)，其包括来自所述第一组和/或第二组光电二极管分段中的光电二极管分段，其中，来自所述第一光电二极管分段群的光电二极管分段围绕共同的对称中心(C0)相对于所述共同的对称中心以共同的第一距离径向布置，以及-第二光电二极管分段群(34)，其包括来自所述第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段，其中，来自所述第二光电二极管分段群的光电二极管分段围绕所述共同的对称中心相对于所述共同的对称中心以第二共同的距离径向布置，其中，所述第一距离不同于所述第二距离，并且其中-每个光电二极管具有面积匹配的配对光电二极管，以形成匹配的光电二极管对，-匹配的配对光电二极管包括一组匹配的空间分离且电互连的光电二极管分段，并且-每个光电二极管分段群包括相应的一组匹配的光电二极管分段。2.根据权利要求1所述的光电二极管阵列，还包括：-至少一个第三光电二极管，其包括第三组空间分离且电互连的光电二极管分段(D3'、D4'、D5'、D6')，以及-至少一个第三光电二极管分段群(56)，其包括来自所述第一组、第二组和/或第三组光电二极管分段的光电二极管分段，其中，来自所述第三光电二极管分段群的光电二极管分段围绕所述共同的对称中心并且相对于所述共同的对称中心以第三共同距离径向布置。3.根据权利要求1或2所述的光电二极管阵列，其中-至少一个光电二极管包括一组相互交叉的空间分离且电互连的光电二极管分段，并且-相互交叉的光电二极管分段群(IR)包括所述一组相互交叉的光电二极管分段，和/或，其它光电二极管分段群包括所述一组相互交叉的光电二极管分段，并且-来自所述一组相互交叉的光电二极管分段的光电二极管分段围绕所述共同对称中心径向布置。4.根据权利要求1至3之一所述的光电二极管阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·艾伦·赫尔米克，
申请(专利权)人：AMS公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT