图像传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种图像传感器，其包括：多个感光单元，所述多个感光单元呈阵列式独立分布，每个感光单元用于接受和转换光线信号；一测量元件，用于测量每个感光单元的信号变化值；其中，所述感光单元包括一探测元件，一偏振片；所述探测元件包括一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括多个碳纳米管沿同一方向延伸，所述偏振片用于将光线信号起偏为偏振光后入射到碳纳米管结构的部分表面，所述测量元件用于测量由于偏振光的照射在所述碳纳米管结构中产生的温度差或电势差；所述图像传感器进一步包括一信号处理模组，该信号处理模组用于对该测量元件的测量值进行分析计算，得到光线的波长值。

image sensor

The present invention relates to an image sensor includes a plurality of photosensitive elements, wherein a plurality of photosensitive element in array type independent distribution, each photosensitive unit for receiving and converting the light signal; a measuring element for signal measuring changes in each photosensitive unit value; wherein the photosensitive unit comprises a detecting element, a polarizer; the detecting element comprises a carbon nanotube structure, the carbon nanotube structure includes a plurality of carbon nanotubes extending along the same direction, the polarizing plate for light signal offset is part of the surface of polarized light incident to the carbon nanotube structure, the measuring element for measuring polarized light irradiation due to temperature difference in the structure of carbon nanotubes or the potential difference; the image sensor further comprises a signal processing module, the signal processing module is used for the measurement of The measured values of components are analyzed and calculated, and the wavelength values of light are obtained.

【技术实现步骤摘要】
图像传感器
本专利技术涉及一种图像传感器，特别涉及一种基于碳纳米管的图像传感器。
技术介绍
目前应用于相机中的图像传感器主要分为两种：CCD电荷耦合器件和CMOS互补金属氧化物导体器件，基本原理都是在微观结构上的器件单元在受到光线照射时，利用其物理性质将光能转化为电荷或者电压，探测点信号从而实现对光的探测。然而，市面主流产品单CCD芯片上组合排列感应三种色光的像素，一次曝光后得到影像，由于人眼对绿色最为敏感，通常CCD上的感绿色像素最多，造成影像质量降低。CMOS器件中每个像素是由四个晶体管一个感光二极管组成，结构复杂，灵敏度低。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种结构简单、成本低廉的图像传感器。一种图像传感器，其包括：多个感光单元，所述多个感光单元呈阵列式独立分布，每个感光单元用于接受和转换光线信号；一测量元件，用于测量每个感光单元的信号变化值；其中，所述感光单元包括一探测元件，一偏振片；所述探测元件包括一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括多个碳纳米管沿同一方向延伸，所述偏振片用于将光线信号起偏为偏振光后入射到碳纳米管结构的部分表面，所述测量元件用于测量由于偏振光的照射在所述碳纳米管结构中产生的温度差或电势差；所述图像传感器进一步包括一信号处理模组，该信号处理模组用于对该测量元件的测量值进行分析计算，得到光线的波长值。与现有技术相比较，本专利技术提供的图像传感器具有以下优点：通过采用碳纳米管结构识别光线的波长，原理可靠；每个波长检测器独立工作，图像分辨清晰；所形成的图像传感器结构简单、轻便，成本低。附图说明图1为本专利技术实施例提供的图像传感器的结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的感光单元的结构示意图。图3为本专利技术实施例提供的感光单元中非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。图4为本专利技术实施例提供的感光单元中扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片。图5为本专利技术实施例提供的感光单元中碳纳米管结构的光的穿透率与波长之间的关系图。主要元件符号说明图像传感器12感光单元100偏振片101探测元件102第一电极103第二电极104测量元件105基底106信号处理模组108P型半导体碳纳米管线2021N型半导体碳纳米管线2022如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合具体实施例，对本专利技术提供的相机结构作进一步详细说明。请参阅图1，本专利技术实施例提供一种图像传感器12，所述图像传感器12包括多个感光单元100，一测量元件105以及一信号处理模组108。所述多个感光单元100呈阵列式均匀分布，且每个感光单元100可接收和转换光线信号。其中，每个感光单元100可用于独立检测光线信号。所述测量元件105用于测量每个感光单元100的信号变化值。所述信号处理模组108用于对该测量元件105的测量值进行分析计算，得到光线的波长值。可以理解，每个感光单元100相当于一个像素点，将该位置的光线信号通过所述测量元件105和信号处理模组108转换计算得到光线的波长值，可以达到对该位置光线颜色的识别，从而实现该图像传感器12对图像的识别。所述多个感光单元100之间的间距可以根据图像成像的分辨率要求进行选择。请参阅图2，所述感光单元100包括一偏振片101，一探测元件102，一第一电极103，一第二电极104。所述第一电极103与第二电极104间隔设置。所述偏振片101与所述探测元件102间隔设置，用于将待测光起偏为偏振光。所述探测元件102通过所述第一电极103及第二电极104电连接至所述测量元件105。所述探测元件102包括一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括多个碳纳米管沿同一方向延伸，所述碳纳米管结构分别与所述第一电极103，第二电极104电连接。具体地，所述偏振片101可与所述探测元件102平行且间隔设置，并且从偏振片101出射的偏振光能够入射至该探测元件102的碳纳米管结构上。所述碳纳米管结构中多个碳纳米管的延伸方向为从第一电极103延伸至第二电极104。所述测量元件105用于测量所述碳纳米管结构的电势差或温度差，所述测量的电势差或温度差经计算得到光线信号的波长值。所述入射光的波长值可直接反应入射光的颜色，该波长值可进一步通过影像处理器被还原成图像，从而获得影像。所述偏振片101用于将光线信号起偏为偏振光，该偏振片101的材料不限，只要能够起到偏振作用即可。该偏振片101可为钒酸钇、碘、方解石等材料。所述偏振片101为一可旋转结构，以使得偏振光的方向与所述碳纳米管结构中碳纳米管的延伸方向能够形成任意角度。具体地，该偏振片101在其所在的平面内可任意旋转，以使得经过该偏振片101起偏后的偏振光的偏振方向可相对于碳纳米管的延伸方向发生变化，从而在所述碳纳米管结构的延伸方向保持不变的情况下，该偏振光的偏振方向与该碳纳米管结构中碳纳米管的延伸方向可形成任意角度的夹角，如所述夹角可为0-90度中的任意数值。所述偏振片101可通过设置在一旋转支架（图未示）上来实现旋转功能。进一步，所述偏振光入射至碳纳米管结构的部分表面，以使得该碳纳米管结构部分表面被照射后在碳纳米管结构中产生温度差或电势差。进一步，当未被照射的部分表面与被照射的部分表面之间的距离越大，则这两部分表面之间产生的温度差或电势差也越明显。所述探测元件102包括一碳纳米管结构。所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管沿同一方向延伸，所述碳纳米管的延伸方向平行于所述碳纳米管结构的表面。进一步，所述探测元件102为一碳纳米管线，该碳纳米管线由所述多个碳纳米管组成，在所述延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米～10纳米，双壁碳纳米管的直径为1.0纳米～15纳米，多壁碳纳米管的直径为1.5纳米～50纳米。所述碳纳米管为N型碳纳米管和P型碳纳米管中的一种。所述碳纳米管可为一自支撑结构。所谓自支撑结构是指该碳纳米管结构无需通过一支撑体支撑，也能保持自身特定的形状。该自支撑结构中的多个碳纳米管通过范德华力相互吸引，从而使碳纳米管结构具有特定的形状。可以理解，当所述碳纳米管为自支撑结构时，所述探测元件102可悬空设置。具体地，所述碳纳米管结构包括至少一碳纳米管线状结构。所述碳纳米管线状结构包括非扭转的碳纳米管线、扭转的碳纳米管线或其组合。所述碳纳米管线状结构可为单根或多根。当为多根时，该多根碳纳米管线状结构可共面且沿一个方向平行排列或堆叠且沿一个方向平行排列设置；当为单根时，该单根碳纳米管线状结构可在一平面内有序弯折成一膜状结构，且除弯折部分之外，该碳纳米管线状结构其它部分可看作并排且相互平行排列。请参阅图3，该非扭转的碳纳米管线包括多个沿该非扭转的碳纳米管线长度方向排列的碳纳米管。具体地，该非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段，该多个碳纳米管片段通过范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该非扭转的碳纳米管线长度不限，直径为0.5纳米~100微米。非扭转的碳纳米管线为将碳纳米管拉膜通过有机溶剂处理得到。具体地，将有机溶剂浸润所述碳纳米管拉膜的整个表面，在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像传感器，其包括：多个感光单元，所述多个感光单元呈阵列式独立分布，每个感光单元用于接受和转换光线信号；一测量元件，用于测量每个感光单元的信号变化值；其特征在于，所述感光单元包括一探测元件，一偏振片；所述探测元件包括一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括多个碳纳米管沿同一方向延伸，所述偏振片用于将光线信号起偏为偏振光后入射到碳纳米管结构的部分表面，所述测量元件用于测量由于偏振光的照射在所述碳纳米管结构中产生的温度差或电势差；所述图像传感器进一步包括一信号处理模组，该信号处理模组用于对该测量元件的测量值进行分析计算，得到光线的波长值。

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其包括：多个感光单元，所述多个感光单元呈阵列式独立分布，每个感光单元用于接受和转换光线信号；一测量元件，用于测量每个感光单元的信号变化值；其特征在于，所述感光单元包括一探测元件，一偏振片；所述探测元件包括一碳纳米管结构，该碳纳米管结构包括多个碳纳米管沿同一方向延伸，所述偏振片用于将光线信号起偏为偏振光后入射到碳纳米管结构的部分表面，所述测量元件用于测量由于偏振光的照射在所述碳纳米管结构中产生的温度差或电势差；所述图像传感器进一步包括一信号处理模组，该信号处理模组用于对该测量元件的测量值进行分析计算，得到光线的波长值。2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述偏振片与所述碳纳米管结构分别在两个相互平行的平面内相对旋转，以调节该偏振光的方向与碳纳米管的延伸方向的夹角角度。3.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述探测元件为一碳纳米管线，该碳纳米管线由所述多个碳纳米管组成，在所述延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。4.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述偏振光入射至碳纳米管线在碳纳米管延伸方向上的一端部表面，所述测量元件用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凌，吴扬，姜开利，刘长洪，王佳平，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11