一种人民币防伪检测传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种人民币防伪检测传感器及其制备方法，包括：单片集成的紫外发光二极管、蓝光光敏二极管及绿光光敏二极管；提供一衬底，根据设计布局在所述衬底上刻蚀沟槽，确定紫外发光二极管的位置；在所述沟槽内逐层形成缓冲层、N型外延层及P型外延层；在所述衬底及所述P型外延层表面形成第一保护层；采用离子注入方式在所述衬底中形成掺杂区，所述掺杂区与所述衬底形成光敏二极管；分别制作各器件的接触电极，并在光敏二极管的表面分别形成蓝光滤光膜和绿光滤光膜。本发明专利技术将紫外发光二极管、蓝光光敏二极管及绿光光敏二极管集成于同一衬底上，大大减小了人民币防伪检测传感器的体积和生产成本，扩大了人民币防伪检测传感器的应用面。

RMB anti-counterfeiting detection sensor and preparation method thereof

The invention provides a RMB security detection sensor and its preparation method, including: monolithic integrated ultraviolet light emitting diode, light green photodiode and photosensitive diode; providing a substrate, according to the design layout of etching on the substrate groove, determine the ultraviolet light emitting diode position in the trench; forming a buffer layer layer, N epitaxial layer and P epitaxial layer on the substrate; and the P type epitaxial layer formed on the surface of the first protective layer by ion implantation; doped region formed in the substrate, the doped region and the substrate to form a photosensitive diode; the contact electrode devices were fabricated, and on the surface of the photosensitive diode are respectively formed blue and green light filter membrane filter film. The invention of the ultraviolet light emitting diode, light green photodiode and photosensitive diode integrated on the same substrate, greatly reduced the RMB security detection sensor volume and production cost, expand the application range of RMB security detection sensor.

【技术实现步骤摘要】
一种人民币防伪检测传感器及其制备方法
本专利技术涉及半导体领域，特别是涉及一种人民币防伪检测传感器及其制备方法。
技术介绍
随着我国国民经济的发展，各种经济活动日趋频繁，市场上纸币现金流通量不断增加，流通的周期也越来越短，纸币作为主要的流通货币在人们的生活中承担着重要角色。然而一些不法分子通过制造假币从中获取利益，使得假币出现在流通各领域的各个环节，假币的泛滥不仅会对人民群众的财产安全带来威胁，而且会严重干扰货币流通的各个环节，造成国家金融秩序的混乱，甚至波及政治领域，造成经济和社会危机。因此，对纸币的真伪进行有效鉴别是金融防假，反假工作中必不可少的重要环节。目前人民币上普遍采用的防伪特征有：安全线、红外图像、隐形面额数字、水印、紫外图像、阴阳互补对印图案、变造拼接痕迹识别、光变油墨识别等。可以通过多种方法对人民币上的防伪特征进行鉴别，目前比较常用的鉴别方法是采用荧光防伪检测的传感器，点钞机中都安装了荧光防伪检测的传感器，其包括一颗产生荧光的LED灯，以及接收荧光的感应装置，通过封装或者模块的方式装在一起，一般其体积比较大，应用面也受到很大的局限。因此，如何减小人民币防伪检测传感器的体积，降低生产成本，扩大人民币防伪检测传感器的应用面，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种人民币防伪检测传感器及其制备方法，用于解决现有技术中人民币防伪检测传感器体积大、成本高、应用面受限等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种人民币防伪检测传感器，所述人民币防伪检测传感器至少包括：单片集成的紫外发光二极管、蓝光光敏二极管及绿光光敏二极管；所述紫外发光二极管包括位于衬底上的缓冲层，位于所述缓冲层上的N型外延层以及位于所述N型外延层上的P型外延层，所述紫外发光二极管发出紫外光；所述蓝光光敏二极管包括位于所述衬底上的掺杂区，位于掺杂区上的保护层以及位于所述保护层上的蓝光滤光膜，所述蓝光光敏二极管用于检测蓝光；所述绿光光敏二极管包括位于所述衬底上的掺杂区，位于掺杂区上的保护层以及位于所述保护层上的绿光滤光膜，所述绿光光敏二极管用于检测绿光。优选地，所述衬底为P型衬底，所述掺杂区为N型掺杂。优选地，所述缓冲层的材质为AlN，所述P型外延层和所述N型外延层的材质为GaN。优选地，所述紫外发光二极管、所述蓝光光敏二极管、所述绿光光敏二极管之间通过隔离层阻隔。优选地，所述保护层包括位于下层的SiN保护层和位于上层的SiO2保护层。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种上述人民币防伪检测传感器的制备方法，所述人民币防伪检测传感器的制备方法至少包括：步骤S1：提供一衬底，根据设计布局在所述衬底上刻蚀沟槽，确定紫外发光二极管的位置；步骤S2：在所述沟槽内逐层形成缓冲层、N型外延层及P型外延层；步骤S3：在所述衬底及所述P型外延层表面形成第一保护层；步骤S4：采用离子注入方式在所述衬底中形成掺杂区，所述掺杂区与所述衬底形成光敏二极管；步骤S5：分别制作各器件的接触电极，并在光敏二极管的表面分别形成蓝光滤光膜和绿光滤光膜。优选地，步骤S2中，在所述沟槽内形成外延结构的同时，所述沟槽外形成多晶层，在执行步骤S3前去除所述多晶层。优选地，在步骤S4之前，根据设计布局刻蚀所述第一保护层及所述衬底形成隔离区，并在所述隔离区中形成隔离层，所述隔离层将所述紫外发光二极管、蓝光光敏二极管及绿光光敏二极管阻隔开。优选地，在步骤S5之前在所述第一保护层表面形成第二保护层。优选地，所述蓝光滤光膜透射蓝光，反射光紫外光和绿光；所述绿光滤光膜透射绿光，反射光紫外光和蓝光。如上所述，本专利技术的人民币防伪检测传感器及其制备方法，具有以下有益效果：本专利技术的人民币防伪检测传感器及其制备方法将紫外发光二极管、蓝光光敏二极管及绿光光敏二极管集成于同一衬底上，大大减小了人民币防伪检测传感器的体积和生产成本，扩大了人民币防伪检测传感器的应用面。附图说明图1显示为本专利技术的人民币防伪检测传感器的俯视示意图。图2显示为本专利技术的人民币防伪检测传感器的剖视示意图。图3～图10显示为本专利技术的人民币防伪检测传感器的制备方法的流程示意图。元件标号说明1人民币防伪检测传感器11衬底12紫外发光二极管121缓冲层122N型外延层123P型外延层13蓝光光敏二极管131蓝光滤光膜14绿光光敏二极管141绿光滤光膜15保护层151第一保护层152第二保护层16隔离层17N型掺杂区18P型重掺杂区19接触电极S1～S5步骤具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1～图10。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1～图2所示，本专利技术提供一种人民币防伪检测传感器1，所述人民币防伪检测传感器1至少包括：单片集成于一衬底11上的紫外发光二极管12、蓝光光敏二极管13及绿光光敏二极管14。如图2所示，所述衬底11位于底层，在本实施例中，所述衬底11为P型Si衬底。如图2所示，所述紫外发光二极管12包括位于所述衬底11上的缓冲层121，位于所述缓冲层121上的N型外延层122以及位于所述N型外延层122上的P型外延层123，所述紫外发光二极管12发出紫外光。具体地，如图2所示，在本实施例中，所述缓冲层121的材质为AlN，所述N型外延层122和所述P型外延层123的材质为GaN。所述缓冲层121用于降低外延层材料GaN和衬底材料Si之间的晶格失配，所述N型外延层122和所述P型外延层123形成PN结，通过外部施加电压发出紫外光。如图2所示，所述蓝光光敏二极管13包括位于所述衬底11上的掺杂区，位于掺杂区上的保护层15以及位于所述保护层15上的蓝光滤光膜131，所述蓝光光敏二极管13用于检测蓝光。具体地，如图2所示，在本实施例中，所述掺杂区为N型掺杂17，所述N型掺杂区17与P型衬底形成PN结。所述蓝光滤光膜131反射紫外光和绿光，只透射460nm附近的光，因此所述蓝光滤光膜131下方的PN结仅对460nm附近的蓝光进行响应。所述保护层15包括位于下层的SiN保护层和位于上层的SiO2保护层。如图2所示，所述绿光光敏二极管14包括位于所述衬底11上的掺杂区，位于掺杂区上的保护层15以及位于所述保护层15上的绿光滤光膜141，所述绿光光敏二极管14用于检测绿光。具体地，如图2所示，在本实施例中，所述掺杂区为N型掺杂区17，所述N型掺杂区17与P型衬底形成PN结。所述绿光滤光膜141反射紫外光和蓝光，只透射550nm附近的光，因此所述绿光滤光膜141下方的PN结仅对550nm附近的绿光进行响应。如图2所示，所述紫外发光二极管12、所述蓝光光敏二极管13、所绿光光敏二极管14之间通过隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人民币防伪检测传感器，其特征在于，所述人民币防伪检测传感器至少包括：单片集成的紫外发光二极管、蓝光光敏二极管及绿光光敏二极管；所述紫外发光二极管包括位于衬底上的缓冲层，位于所述缓冲层上的N型外延层以及位于所述N型外延层上的P型外延层，所述紫外发光二极管发出紫外光；所述蓝光光敏二极管包括位于所述衬底上的掺杂区，位于掺杂区上的保护层以及位于所述保护层上的蓝光滤光膜，所述蓝光光敏二极管用于检测蓝光；所述绿光光敏二极管包括位于所述衬底上的掺杂区，位于掺杂区上的保护层以及位于所述保护层上的绿光滤光膜，所述绿光光敏二极管用于检测绿光。

【技术特征摘要】
1.一种人民币防伪检测传感器，其特征在于，所述人民币防伪检测传感器至少包括：单片集成的紫外发光二极管、蓝光光敏二极管及绿光光敏二极管；所述紫外发光二极管包括位于衬底上的缓冲层，位于所述缓冲层上的N型外延层以及位于所述N型外延层上的P型外延层，所述紫外发光二极管发出紫外光；所述蓝光光敏二极管包括位于所述衬底上的掺杂区，位于掺杂区上的保护层以及位于所述保护层上的蓝光滤光膜，所述蓝光光敏二极管用于检测蓝光；所述绿光光敏二极管包括位于所述衬底上的掺杂区，位于掺杂区上的保护层以及位于所述保护层上的绿光滤光膜，所述绿光光敏二极管用于检测绿光。2.根据权利要求1所述的人民币防伪检测传感器，其特征在于：所述衬底为P型衬底，所述掺杂区为N型掺杂。3.根据权利要求1所述的人民币防伪检测传感器，其特征在于：所述缓冲层的材质为AlN，所述P型外延层和所述N型外延层的材质为GaN。4.根据权利要求1所述的人民币防伪检测传感器，其特征在于：所述紫外发光二极管、所述蓝光光敏二极管、所述绿光光敏二极管之间通过隔离层阻隔。5.根据权利要求1所述的人民币防伪检测传感器，其特征在于：所述保护层包括位于下层的SiN保护层和位于上层的SiO2保护层。6.一种如权利要求1～5任意一项所述的人民币防伪检测传感器的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成，
申请(专利权)人：上海芯晨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31