光学感测模块制造技术

本发明专利技术公开一种光学感测模块，包含承载体、光发射元件、光接收元件。光发射元件位于该承载体上。光接收元件位于该承载体上且包含III‑V族半导体材料。光接收元件具有吸光面以及最大量子效率的接收波长。光接收元件的最大量子效率与吸光面的面积比值≥13。

Optical sensing module

【技术实现步骤摘要】
光学感测模块
本专利技术涉及一种光学感测模块的结构设计，尤其是涉及一种应用于测量血液中生理信号的非侵入式光学感测模块。
技术介绍
随着现代快节奏的生活，人们对于随时监测各项代表身体健康的各项指数的需求日趋渴望。一方面可以用于疾病的及早发现及早治疗，另一方面也可用于运动时身体状况的监测。多种生理信号，例如：心律、血氧、血糖、血压…等，可以通过非侵入式反射式的光学感测模块靠近皮肤表面，使特定波长的测量光照射皮肤，测量光穿透皮肤至体内的细胞以及血管，经过部分吸收、部分散射、与反射，光学感测模块即可接收到返回的测量光，通过测量与分析此返回的光信号强度，可以获得具有健康意义的生理指数。然而当人体在活动或是运动时，光光学感测模块与皮肤的相对位置或是距离都会不停的改变，此会造成信号的不稳定而产生不准确的结果。因此，若光学感测模块内的光接收元件具有高检测极限、以及高信噪比的特性即可以加强光学感测模块获得生理信号的准确度以及稳定性。本专利技术公开了提供一种具有高信噪比以及高检测极限的光学感测模块。
技术实现思路
本专利技术的一实施例揭露一种光学感测模块，包含承载体、光发射元件、光接收元件。光发射元件位于该承载体上。光接收元件位于该承载体上且包含III-V族半导体材料。光接收元件具有吸光面、接收波段以及波长大于接收波段的非接收波段。光接收元件在接收波段中的最大量子效率与吸光面的面积比值≥13。附图说明图1A为本专利技术一实施例的光学感测模块的上视图；图1B为本专利技术另一实施例的光学感测模块的上视图；图1C为本专利技术另一实施例的光学感测模块的上视图；图2A为本专利技术一实施例的光学感测模块置于手表内的示意图；图2B为本专利技术另一实施例的光学感测模块置于手表内的示意图；图3A为本专利技术一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图3B为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图3C为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图3D为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图3E为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图3F为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图3G为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图3H为本专利技术另一实施例的光学感测模块的上视图；图3I为本专利技术另一实施例的光学感测模块的上视图；图3J为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图3K为本专利技术另一实施例的光学感测模块的上视图；图3L为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图3M为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图4A为利用本专利技术一实施例的光学感测模块置于手腕上测量的示意图；图4B为本专利技术一实施例的光学感测系统电路模块示意图；图5A为一光体积变化描记图(Photoplethysmography；PPG)；图5B为本专利技术实施例的光接收元件与对照组的光接收元件于光学感测系统中的比较表图；图6A为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图6B为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图6C为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图6D为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图6E为本专利技术另一实施例的光学感测模块的部分剖视图；图7A为本专利技术另一实施例的光学感测模块的上视图；图7B为本专利技术另一实施例的光学感测模块的上视图；图8为本专利技术一实施例的光接收元件的剖视图；图9为本专利技术一实施例的光接收元件的上视图；图10为本专利技术一实施例的光接收元件的简易立体示意图；图11为实施例与比较例的光接收元件的波长与反射率的关系图；图12A为第一比较例的光接收元件的剖视图；图12B为第二比较例的光接收元件的剖视图；图13为实施例与比较例的光接收元件的波长与外部量子效率的关系图；图14A为本专利技术一实施例的光接收元件的简易立体示意图；图14B为本专利技术另一实施例的光接收元件的上视图；图14C为本专利技术另一实施例的光接收元件的简易立体示意图；图14D为本专利技术另一实施例的光接收元件的上视图；图14E为本专利技术另一实施例的光接收元件的简易立体示意图；图14F为本专利技术另一实施例的光接收元件的上视图；图15A为本专利技术另一实施例的光接收元件的简易立体示意图；图15B为本专利技术另一实施例的光接收元件的上视图；图15C为本专利技术另一实施例的光接收元件的简易立体示意图；图15D为本专利技术另一实施例的光接收元件的上视图；图16为本专利技术一实施例的半导体元件的剖面示意图。符号说明1穿戴装置100、101、102、103、200、201、202、203、204光学感测模块205、206A、206B、207A、207B、208A、208B光学感测模块401、400、601、602、603、604、605、701、702光学感测模块111、711第一光发射元件112、712第二光发射元件113、114、115、116、211、214、411、412、611光发射元件131、231、431、631光接收元件120、220、420、620、720承载体121、721外壳122、123、722挡墙124、724第一空间125、725第二空间126第三空间G间隔224载板221、621第一挡墙222、622第二挡墙223、623第三挡墙225、226、227’、625、626空间212、232第一侧面213、233第二侧面241、242吸光层243、244反射层227、228、229、230、627、628、629、630内表面θ1第一倾斜角θ2第二倾斜角2211、2232第一外侧表面2212、2221、2222、2231内表面2223、2233第一部分2224、2234第二部分251第一最外挡墙252第二最外挡墙253第三最外挡墙254第四最外挡墙2511、2512、2552、2553左端部分2521、2522、2572、2573右端部分2531、2541、2524、2514、2563、2564中间部分2513、2554最左外表面2523、2574最右外表面2532、2533上端2534最上外表面2542、2543下端2544最下外表面255第一挡墙结构256第二挡墙结构257第三挡墙结构2551、2561、2562、2571一侧2081、624最下表面2111、2311、6111、6311第一电极2112、2312、6112本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学感测模块，其特征在于，包含：/n承载体；/n光发射元件，位于该承载体上；/n光接收元件，包含III-V族半导体材料且位于该承载体上，具有吸光面以及最大外部量子效率的第一接收波长；/n其中，该吸光面具有一面积，该最大外部量子效率与该面积的比值≥13。/n

【技术特征摘要】
20181127 TW 1071421541.一种光学感测模块，其特征在于，包含：
承载体；
光发射元件，位于该承载体上；
光接收元件，包含III-V族半导体材料且位于该承载体上，具有吸光面以及最大外部量子效率的第一接收波长；
其中，该吸光面具有一面积，该最大外部量子效率与该面积的比值≥13。


2.如权利要求1所述的光学感测模块，其中，该光接收元件具有第二接收波长，该光接收元件在该第二接收波长的外部量子效率降低至2％的该最大外部量子效率，且该第一接收波长与该第二接收波长的波长差距不大于200nm。


3.如权利要求1所述的光学感测模块，其中，该最大外部量子效率大于78％。


4.如权利要求1所述的光学感测模块，其中，该乘载体包含第一挡墙、第二挡墙、第三挡墙，该光发射元件位于该第一挡墙与该第二挡墙之间，该光接收元件位于该第二挡墙与该第三挡墙之间。


5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林义杰，林宣乐，张永富，李世昌，许嘉良，萧翊，廖文禄，施宏志，刘美君，
申请(专利权)人：晶元光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71