一种光探测植入式传感器及其制作方法及其控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光探测植入式传感器及其制作方法及其控制系统，所述传感器包括：发光器件，所述发光器件用于向人体组织内发射设定强度的探测光线；感光器件，所述感光器件用于获取经过人体组织反射后的探测光线的光强信息；其中，所述发光器件与所述感光器件形成在同一衬底的正面。所述传感器的发光器件与感光器件采用同一衬底制备，提高了传感器的集成度，降低了体积。本申请所述制作方法能够制备所述传感器，制作工艺简单，所述控制系统采用所述传感器，控制方法简单，植入创伤小。

【技术实现步骤摘要】
一种光探测植入式传感器及其制作方法及其控制系统
本专利技术涉及医疗器械
，更具体地说，涉及一种光探测植入式传感器及其制作方法及其控制系统。
技术介绍
采用由发光器件以及感光器件组成的植入式传感器，可以对多种人体组织特征参数进行测量和采集。由于特定的人体组织对光线的反射以及散射为定值，因此，当发光器件发射设定的探测信号时，可以根据感光器件获取的反射信号的强度对人体多种人体组织特征参数进行测量和采集。现有的光探测植入式传感器其发光器件与感光器件是独立的半导体器件，需要在不同的衬底上分别形成所述发光器件以及感光器件，制作工艺复杂，成本高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种光探测植入式传感器及其制作方法及其控制系统。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光探测植入式传感器，所述传感器用于植入人体组织内，所述传感器包括：发光器件，所述发光器件用于向人体组织内发射设定强度的探测光线；感光器件，所述感光器件用于获取经过人体组织反射后的探测光线的光强信息；其中，所述发光器件与所述感光器件形成在同一衬底的正面。优选的，在上述传感器中，所述衬底为蓝宝石衬底。优选的，在上述传感器中，所述发光器件为背发光LED，所述背发光LED发射的探测光线穿过所述蓝宝石衬底，通过所述蓝宝石衬底的背面出射；所述感光器件为PIN型光敏二极管。优选的，在上述传感器中，还包括：生物兼容性材料外壳；其中，所述发光器件与所述感光器件倒装焊互联后采用所述生物兼容性材料外壳进行封装。优选的，在上述传感器中，所述生物兼容性材料外壳为聚二甲基硅氧烷外壳，或二萘嵌苯外壳，或聚酰亚胺外壳，或聚对二甲苯外壳。优选的，在上述传感器中，所述传感器包括：一个发光器件以及多个感光器件；其中，所述发光器件设置在所述衬底正面的中间，所述感光器件均匀分布在所述发光器件四周。本专利技术还提供了一种光探测植入式传感器的制作方法，该制作方法包括：提供一衬底；在所述衬底正面形成发光器件以及感光器件。优选的，在上述制作方法中，所述衬底为蓝宝石衬底，所述衬底为蓝宝石衬底，所述发光器件为背发光LED，所述感光器件为PIN型光敏二极管，所述在所述衬底正面形成发光器件以及感光器件包括：在所述蓝宝石衬底正面外延一层硅层；对所述硅层进行刻蚀，形成多个硅岛，所述硅岛均匀分布在所述衬底中心的四周；在所述硅岛表面形成外包二氧化硅层；在所述中心位置依次形成所述背发光LED的结核缓冲层、N型半导体层、多量子阱层、P型半导体层以及反射层；在所述硅岛内形成所述PIN型光敏二极管的PIN结；形成所述PIN型光敏二极管的引出电极以及所述背发光LED的引出电极。优选的，在上述制作方法中，还包括：将所述发光器件以及所述感光器件进行倒装焊互联后采用生物兼容性材料外壳进行封装。本专利技术还提供了一种光探测植入式传感器的控制系统，包括：传感器，所述传感器为上述实施方式所述的光探测植入式传感器；与所述传感器通信连接的处理器；其中，所述处理器用于将所述感光器件获取光强信息与预设的标准值比较，根据比较结果判断植入所述传感器的人体组织对所述探测光线的反射是否正常。本申请提供的光探测植入式传感器包括：发光器件，所述发光器件用于向人体组织内发射设定强度的探测光线；感光器件，所述感光器件用于获取经过人体组织反射后的探测光线的光强信息；其中，所述发光器件与所述感光器件形成在同一衬底的正面。所述传感器的发光器件与感光器件采用同一衬底制备，提高了传感器的集成度，降低了体积。本申请所述制作方法能够制备所述传感器，制作工艺简单，所述控制系统采用所述传感器，控制方法简单，植入创伤小。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为一种分离结构的光探测植入式传感器封装前的结构示意图；图2为一种分离结构的光探测植入式传感器封装后的结构示意图；图3为本申请实施例提供的一种光探测植入式传感器的俯视图；图4为本申请实施例提供的一种光探测植入式传感器的剖面图；图5为本申请实施例所述光探测植入式传感器封装后的结构示意图；图6-图13为本申请实施例提供的一种光探测植入式传感器的制作流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参考图1和图2，图1为一种分离结构的光探测植入式传感器封装前的结构示意图，图2为一种分离结构的光探测植入式传感器封装后的结构示意图，所述分离结构的光探测植入式传感器包括：发光器件A1以及感光器件A2。所述发光器件A1通过粘结剂A5固定在所述感光器件A2的凹槽A3内。所述感光器件A2在所述凹槽A3的周围设置有多个感光单元。所述发光器件A1与所述感光D单元通过焊线A8互联以后，与柔性线路板A6的电极A7连接。所述感光器件A2通过粘结剂固定在所述柔性线路板A6上。电路互联后的所述发光器件A1、感光器件A2以及柔性线路板A6采用生物兼容性材料A4封装。在上述光探测植入式传感器中，由于所述发光器件A1与所述感光器件A2为独立的半导体器件，二者在制备时需要在不同的衬底上制作，制作工艺复杂，且成本较高。而且在不同衬底上分别制作所述发光器件A1以及感光器件A2，且需要粘结剂粘结固定，两个衬底以及粘结剂的使用导致传感器的集成度低，体积较大。且焊线A8的会遮挡反射发光器件A1发射的探测光信号，影响发光器件A1光的出射效率。为解决上述问题，本申请实施例提供了一种光探测植入式传感器，参考图3和图4，图3为本申请实施例提供的一种光探测植入式传感器的俯视图，图4为本申请实施例提供的一种光探测植入式传感器的剖面图，所述光探测植入式传感器A包括：发光器件C以及感光器件B。其中，所述发光器件C用于向人体组织内发射设定强度的探测光线；所述感光器件B用于获取经过人体组织反射后的探测光线的光强信息；所述发光器件C与所述感光器件B形成在同一衬底的正面。所述衬底为蓝宝石衬底22。由于蓝宝石衬底具有较高透光率，所以在本实施例中，所述发光器件C为背发光LED，所述背发光LED发射的探测光线穿过所述蓝宝石衬底，通过所述蓝宝石衬底的背面出射，这样发光器件表面的互联电极以及互联焊线不会影响发光器件C的光出射效率。所述背发光LED包括：P型层26、P型层引出电极12、N型层10、N型层引出电极11以及反射层9。其中，所述P型层26可以为注镁AlGaN，所述N型层10可以为硅掺杂GaN。为了提高所述为背发光LED的发光效率，在所述N型层10与所述蓝宝石衬底22之间设置有结核缓冲层25，所述结核缓冲层25可以为GaN层；在所述P型层26与所述N型层10之间设置有多量子阱层27，所述多量子阱层27为InGaN和GaN多层交替叠加结构；在所述P型层26与所述P型层引出电极12之间设置有GaN层作为所述反射层9。其中，所述反射层9通过反射作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光探测植入式传感器，其特征在于，所述传感器用于植入人体组织内，所述传感器包括：发光器件，所述发光器件用于向人体组织内发射设定强度的探测光线；感光器件，所述感光器件用于获取经过人体组织反射后的探测光线的光强信息；其中，所述发光器件与所述感光器件形成在同一衬底的正面。

【技术特征摘要】
1.一种光探测植入式传感器，其特征在于，所述传感器用于植入人体组织内，所述传感器包括：发光器件，所述发光器件用于向人体组织内发射设定强度的探测光线；感光器件，所述感光器件用于获取经过人体组织反射后的探测光线的光强信息；其中，所述传感器的发光器件以及感光器件采用同一衬底制备，所述发光器件与所述感光器件形成在所述同一衬底的正面；所述衬底为蓝宝石衬底；所述发光器件为背发光LED，所述背发光LED发射的探测光线穿过所述蓝宝石衬底，通过所述蓝宝石衬底的背面出射；并且，所述发光器件与所述感光器件倒装焊互联。2.根据权利要求1所述的光探测植入式传感器，其特征在于，所述感光器件为PIN型光敏二极管。3.根据权利要求1所述的光探测植入式传感器，其特征在于，还包括：生物兼容性材料外壳；其中，所述发光器件与所述感光器件倒装焊互联后采用所述生物兼容性材料外壳进行封装。4.根据权利要求3述的光探测植入式传感器，其特征在于，所述生物兼容性材料外壳为聚二甲基硅氧烷外壳，或二萘嵌苯外壳，或聚酰亚胺外壳，或聚对二甲苯外壳。5.根据权利要求1所述的光探测植入式传感器，其特征在于，所述传感器包括：一个发光器件以及多个感光器件；其中，所述发光器件设置在所述衬底正面的中间，所述感光器件均匀分布在所述发光器件四周。6.一种光探测植入式传感器的制作方法，其特征在于，包括：提供一衬底；在所述衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡启方，徐小宇，陈岚，任卓翔，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11