紫外光传感器、传感装置和紫外光传感结果的传感方法制造方法及图纸

技术编号:11613993 阅读:83 留言:0更新日期:2015-06-17 13:57
本发明专利技术公开了一种紫外光传感器、紫外光传感装置和补偿后的紫外光传感结果的传感方法。该紫外光传感器包含p型衬底、n型区域和紫外光过滤层。该n型区域形成于该p型衬底的表面。该紫外光过滤层对应该n型区域来设置。该n型区域位于该紫外光过滤层与该p型衬底之间。该紫外光传感装置包含紫外光传感器、辅助光传感器和处理电路。该紫外光传感器因应周遭光线产生紫外光传感结果。该辅助光传感器因应周遭光线产生辅助光传感结果。该处理电路依据该紫外光传感结果与该辅助光传感结果进行运算,以得到补偿后的紫外光传感结果。该紫外光传感器和该紫外光传感装置的工艺简单且易于整合,并且具有良好的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及紫外光传感,尤其涉及一种吸收短波长并且滤除可见光与红外光成分 的紫外光传感器、紫外光传感装置及其相关的补偿后的紫外光传感结果的传感方法。
技术介绍
长期暴露在紫外线的环境,会对眼睛、皮肤、免疫系统造成不良的影响。为了掌握 环境中的紫外线强度以做好相关的防护措施,一般会采用紫外光传感器来获取环境中的紫 外线信息。然而,现有的紫外光传感器的工艺复杂而具有较高的成本,并且具有较大的体积 而不利随身携带。因此,使用者并不会随身携带紫外光传感器,也就无法随时取得环境中的 紫外线信息。 因此,需要一种创新的紫外光传感器,其可具有轻巧的体积以及良好的测量质量, 使得用户可随时掌握环境中的紫外线信息。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的之一在于公开一种吸收短波长并且滤除可见光与红外光成分 的紫外光传感器、紫外光传感装置及其相关的补偿后的紫外光传感结果的传感方法,来解 决上述问题。 本专利技术一实施例公开了一种紫外光传感器。该紫外光传感器包含p型衬底、n型 区域以及紫外光过滤层。该n型区域形成于该p型衬底的表面。该紫外光过滤层对应该n 型区域来设置,其中该n型区域位于该紫外光过滤层与该p型衬底之间。 本专利技术一实施例公开了一种紫外光传感装置。该紫外光传感装置包含紫外光传感 器、辅助光传感器以及处理电路。该紫外光传感器因应周遭光线来产生紫外光传感结果。该 辅助光传感器因应周遭光线来产生辅助光传感结果,其中该辅助光传感器的检测波段不同 于该紫外光传感器的检测波段。该处理电路耦接到该紫外光传感器以及该辅助光传感器, 依据该紫外光传感结果与该辅助光传感结果进行运算,以得到补偿后的紫外光传感结果。 本专利技术一实施例公开了一种补偿后的紫外光传感结果的传感方法。该传感方法包 含下列步骤:利用紫外光传感器以因应周遭光线来产生紫外光传感结果;利用辅助光传感 器以因应周遭光线来产生辅助光传感结果,其中该辅助光传感器的检测波段不同于该紫外 光传感器的检测波段;以及依据该紫外光传感结果与该辅助光传感结果进行运算,以得到 补偿后的紫外光传感结果。 本专利技术所公开的紫外光传感结构不仅工艺简单且易于整合,并且具有良好的灵敏 度,故可广泛应用于电子产品及个人便携式设备之中。【附图说明】 图1是本专利技术紫外光传感器一实施例的截面图。 图2是图1所示的紫外光传感器的【具体实施方式】的截面图。 图3是图1所示的紫外光传感器的【具体实施方式】的截面图。 图4是图1所示的紫外光传感器的【具体实施方式】的截面图。 图5是图1所示的紫外光传感器的【具体实施方式】的截面图。 图6是图1所示的紫外光传感器的【具体实施方式】的截面图。 图7是图1所示的紫外光传感器的【具体实施方式】的截面图。 图8是本专利技术紫外光传感器与辅助光传感器一实施例的传感频谱图。 图9是本专利技术紫外光传感装置一实施例的功能方块示意图。 图10是本专利技术决定紫外光传感参数与辅助光传感参数的实施例的示意图。 主要部件附图标记: 100、200、300、400、500、600、700、902 紫外光传感器 110、210 P型衬底 120 n型区域 130、230、430、530、630、730 紫外光过滤层 220 n阱 240 钝化层 250 电介质层 262,264 金属层 320 n型重掺杂区 660、760 保护层 900 紫外光传感装置 904 辅助光传感器 970 处理电路 LS 周遭光线 LV 紫外光 SU,SA 传感频谱 UVs 紫外光传感结果 ALs 辅助光传感结果 UVm 补偿后的紫外光传感结果 A 紫外光传感参数 B 辅助光传感参数 T1-Tn 时间点 UVS;1-UVS,N 紫外光传感值 ALs,「ALs,n 辅助光传感值 UVM;1-UVM;N 紫外光测量值【具体实施方式】 本专利技术所公开的紫外光传感结构可于晶片级(waferlevel)来实现,并且可去除 来自非紫外光(例如,可见光、红外光)的干扰。进一步的说明如下: 请参照图1,其为本专利技术紫外光传感器一实施例的截面图。紫外光传感器100可包 含但不限于:P型衬底110、n型区域120以及紫外光过滤层130 (例如,紫外光带通过滤层(ultravioletbandpassfilterlayer))。在此实施例中,n型区域120可形成于p型衬 底110的表面,其中P型衬底110与n型区域120之间会形成PN结(PNjunction)。换言 之,通过将n型区域120形成于p型衬底110的表面,可实现光二极管(或光检测器)的结 构。 紫外光过滤层130对应n型区域120来设置,其中n型区域120位于紫外光过滤层 130与p型衬底110之间。当周遭光线LS入射到紫外光传感器100时,紫外光过滤层130 可滤除周遭光线LS之中非紫外光的部分(S卩,允许周遭光线LS之中的紫外光LV通过紫外 光过滤层130),p型衬底110与n型区域120之间的PN结便可因应紫外光LV来产生紫外 光传感结果。 值得注意的是,图1所示的紫外光传感结构可在晶片级实施,故可具有工艺简单、 低成本、易于整合到其他组件结构的优点。另外,n型区域120可因应不同需求而有多种的 实施状态。 请参照图2,其为图1所示的紫外光传感器100的【具体实施方式】的截面图。紫外光 传感器200可包含p型衬底210、n阱(nwell) 220以及紫外光过滤层230,其中图1所示 的P型衬底ll〇、n型区域120以及紫外光过滤层130可分别由p型衬底210、n阱220以及 紫外光过滤层230来实施。紫外光传感器200还可包含钝化层(passivationlayer) 240、 电介质层250 (在此【具体实施方式】中,可由二氧化娃来实施)、金属层262以及金属层264, 其中钝化层240可防止晶片受到物理上或化学上的损害(例如,防水气、防腐蚀),而电介质 层250可提供电路所需的绝缘性。在此【具体实施方式】中,紫外光过滤层230可形成于钝化 层240上,电介质层250可形成于钝化层240与p型衬底210之间。 请注意,以上各层的堆栈结构只是用来说明而已,并非用来作为本专利技术的限制。只 要电介质层250是位于紫外光过滤层230与p型衬底210之间,图2所示的传感结构可以 有多种变化。在一种设计变化中,可先将紫外光过滤层230涂布/形成于电介质层250上, 再将钝化层240覆盖到紫外光过滤层230上。在另一种设计变化中,省略钝化层240也是 可行的。另外,也可以省略电介质层250而直接将紫外光过滤层230涂布/形成于p型衬 底210上(n阱220上方)。 图1所示的n型区域120并不限于图2所示的n阱220。 请参照图3,其为图1所示的紫外光传感器100的【具体实施方式】的截面图。图3所 示的紫外光传感器300的结构是基于图2所示的紫外光传感器200的结构,两者之间的主 要差别在于图3所示的紫外光传感器300包含了n型重掺杂区320 (n+region)以取代图2 所示的n阱220。由于n型重掺杂区320掺杂浓度较高,使得n型重掺杂区320的掺杂深度 较浅,缩短了紫外光自电介质层250入射到p型衬底210与n型重掺杂区320的PN结之间 的行进路线,因此,可提高紫外光传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外光传感器,其特征在于,包含:p型衬底;n型区域,形成于所述p型衬底的表面;以及紫外光过滤层,对应所述n型区域来设置,其中所述n型区域位于所述紫外光过滤层与所述p型衬底之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:张鸿德吴高彬洪尚铭方智仁林于彬
申请(专利权)人:义明科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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