单片集成的图像传感芯片及光谱识别设备制造技术

本发明专利技术涉及成像及光谱识别技术领域，尤其涉及单片集成的图像传感芯片及光谱识别设备。该芯片的光调制层集成在图像传感层的上面，光调制层包括沿其厚度方向设置的至少一层子调制层；每组像素确认模块均包括调制单元和感应单元，光调制层沿其表面分布有至少一组调制单元，图像传感层上分布有至少一组感应单元，每组调制单元分别与至少一组感应单元上下对应设置；信号处理电路层连接在图像传感层的下面，并分别与各个感应单元电连接。该芯片及设备实现了分光部件与晶圆的单片集成，能实现高光谱成像，有利于降低器件失效率，提高器件的成品良率，并且性能稳定，不易受外界环境的影响。

【技术实现步骤摘要】
单片集成的图像传感芯片及光谱识别设备
本专利技术涉及成像及光谱识别
，尤其涉及单片集成的图像传感芯片及光谱识别设备。
技术介绍
高光谱成像技术是一种将光谱探测和成像有机结合的技术，能够对某一物体进行不同光谱下的成像，同时获得被探测物体的几何形状信息和光谱特征。高光谱成像技术已经成为对地观测和深空探测的重要手段，被广泛应用于农牧林生产、矿产资源勘查、文物检测、海洋遥感、环境监测、防灾减灾、军事侦察等领域。随着搭载平台的逐步小型化，如小卫星、无人机等小型平台，以及野外应用的续航需求，对高光谱成像设备小型化、轻量化的需求越来越突出。传统高光谱成像设备分光部件与光探测部分是分立的，入射光经过光栅、棱镜或分束/合束器后，由光探测器阵列探测得到入射光频谱信息。所以传统高光谱成像设备需要对各个分立的部件进行固定、组装、精确对准等操作，这导致了它们结构复杂、体积难以进一步缩小且成本高昂。另外，由于每个分立部件的位置和性能的偏移导致的系统误差会累积，使得现有的高光谱成像设备易受外界环境如温度变化、振动等的干扰，需要严格精确地对准且需要采取各种措施如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单片集成的图像传感芯片，其特征在于，包括光调制层、图像传感层、信号处理电路层以及至少两组像素确认模块，所述光调制层集成在所述图像传感层的上面，所述光调制层包括沿其厚度方向设置的至少一层子调制层；/n每组所述像素确认模块均包括调制单元和感应单元，所述光调制层沿其表面分布有至少一组所述调制单元，所述图像传感层上分布有至少一组所述感应单元，每组所述调制单元分别与至少一组所述感应单元上下对应设置；/n所述信号处理电路层连接在所述图像传感层的下面，并分别与各个所述感应单元电连接。/n

【技术特征摘要】
20200317 CN 20201018770201.一种单片集成的图像传感芯片，其特征在于，包括光调制层、图像传感层、信号处理电路层以及至少两组像素确认模块，所述光调制层集成在所述图像传感层的上面，所述光调制层包括沿其厚度方向设置的至少一层子调制层；
每组所述像素确认模块均包括调制单元和感应单元，所述光调制层沿其表面分布有至少一组所述调制单元，所述图像传感层上分布有至少一组所述感应单元，每组所述调制单元分别与至少一组所述感应单元上下对应设置；
所述信号处理电路层连接在所述图像传感层的下面，并分别与各个所述感应单元电连接。


2.根据权利要求1所述的单片集成的图像传感芯片，其特征在于，所述图像传感层为CIS晶圆。


3.根据权利要求1所述的单片集成的图像传感芯片，其特征在于，每层所述子调制层上分别分布有沿所述子调制层厚度方向设置的若干个调制孔；所述子调制层为两层或两层以上，且各层的各个所述调制孔上下一一对应设置。


4.根据权利要求3所述的单片集成的图像传感芯片，其特征在于，位于最下层的所述子调制层上的各个所述调制孔均为通孔或均为盲孔，其余所述子调制层上的各个所述调制孔均为通孔。


5.根据权利要求1所述的单片集成的图像传感芯片，其特征在于，所述图像传感层包括沿所述图像传感层厚度方向连接的光探测层和第一信号处理层；所述第一信号处理层连接在所述光调制层与所述光探测层之间，或是所述光探测层连接在所述光调制层与所述第一信号处理层之间。


6.根据权利要求5所述的单片集成的图像传感芯片，其特征在于，所述光调制层直接刻蚀在所述光探测层的上表面。


7.根据权利要求1-6任一项所述的单片集成的图像传感芯片，其特征在于，每个所述调制单元内分别设有至少一个调制子单元，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔开宇，蔡旭升，朱鸿博，熊健，黄翊东，张巍，冯雪，刘仿，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11