一种探测器像素单元制造技术

本申请提供了一种探测器像素单元，其特征在于包含，感光区域，可吸收光并实现将所述光转化为电信号；所述感光区域的一侧与至少一个微透镜直接或者间接连接，所述感光区域与所述微透镜之间包含具有光反射功能的第一介质层；与所述微透镜连接一侧的相对侧还包含具有光反射功能的第二介质层，所述感光区域可接受未被所述感光区域吸收而经过所述第二介质层再次反射的返回光；所述像素单元还包含具有光电隔离功能的深沟槽隔离部，通过此种设计一方面可以将逃逸出感光区域的光通过第二介质层反射回感光区域，另外配合具有光电隔离功能的深沟槽形成了一个光牢结构，提高了感光区域的吸收率同时避免了像素单元之间的光和电串扰。

【技术实现步骤摘要】
一种探测器像素单元
本申请涉及探测
，特别涉及一种探测器像素单元。
技术介绍
在探测
越来越多的技术不断被推出，为了保证图像或者测距等应用领域的高效快速探测的目标信息，探测信息的获得效率也越来越受到关注，探测器的像素单元对于光的吸收率将直接影响探测器获得的图像质量或者测距过程中数据的准确性，通常这类型的探测器包含光电转化元件，其可将入射光转化成电信号，可以大致分为电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)两种类型，其中CMOS是将电荷转化为每个单位像素的电压，并通过切换操作从信号线输出信号，对于这两类器件要做到光吸收收集作用较强需要一方面保证转化区域有足够的面积，也就是需要增加光敏部分的面积占图像传感器总面积的百分比，然而由于逻辑电路部分没有从根本上去除的可能性，这种努力所获得的收益很小，因而另一方面增加器件的光敏特性，对于被目标探测物反射回的光更高效的吸收也是非常重要的点，这个主要依赖于器件材料的改善，对于测距应用，其应用最多的为红外类型的激光作为发射光源，可以很好地解决人眼安全性等问题，但是其波长较长，因而需要深度更深的器件，例如通常的吸收深度需要在20μm以上，但实际上光穿过吸收转化区变为无用的部分对于我们来说是非常大的浪费，这样我们需要考虑将未被吸收的光加以利用提高器件光收集效应。此外，一般的接收器像素单元将组成阵列型传感器，像素单元之间将对应着视场内不同的目标对象，在对未被利用的透过光利用时也需要考虑像素单元之间的干扰，保证相邻像素之间的信息对应市场内的准确信息，这些问题将一方面影响探测结果的有效和准确性，另一方面在应用到实际产品中例如车载或者手机终端时将严重影响用户体验甚至威胁用户使用的安全性，因此，提高器件对于信息光吸收率的前提下解决串扰效应是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种探测单元，以解决现有探测单元不能应对多目标高精度快速探测的技术问题。为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：第一方面，本申请实施例提供了探测器像素单元，其特征在于包含，感光区域，可吸收光并实现将所述光转化为电信号；所述感光区域的一侧与至少一个微透镜直接或者间接连接，所述感光区域与所述微透镜之间包含具有光反射功能的第一介质层；与所述微透镜连接一侧的相对侧还包含具有光反射功能的第二介质层，所述感光区域可接受未被所述感光区域吸收而经过所述第二介质层再次反射的返回光；所述像素单元还包含具有光电隔离功能的深沟槽隔离部。可选地，所述深沟槽隔离部包含电隔离层和光隔离层两层结构。可选地，所述电隔离层位于所述光隔离层的外部，所述光隔离层包含金属隔离层。可选地，所述金属隔离层为钨金属层。可选地，所述电隔离层在所述像素单元延伸深度大于所述光隔离层的延伸深度。可选地，所述第一介质层能够反射至少部分经所述第二介质层反射的光至所述感光区域。可选地，所述深沟槽隔离区能够反射至少部分经所述第二介质层反射的光至所述感光区域。可选地，还包含金属布线层，所述第二介质层独立于所述金属布线层。可选地，所述第二介质层设置于所述金属布线层沿入射光传播方向的上游。可选地，还包含金属布线层，所述第二介质层为所述金属布线层的组成部分，所述金属布线层包含只用于反射光而不用于电信号传递的虚设部。第二方面，本申请实施例提供了一种阵列型探测接收器，应用上述所述的探测器像素单元，所述探测接收器包括：感光区域，可吸收光并实现将所述光转化为电信号；所述感光区域的一侧与至少一个微透镜直接或者间接连接，所述感光区域与所述微透镜之间包含具有光反射功能的第一介质层；与所述微透镜连接一侧的相对侧还包含具有光反射功能的第二介质层，所述感光区域可接受未被所述感光区域吸收而经过所述第二介质层再次反射的返回光；所述像素阵列的像素单元还包含具有光电隔离功能的深沟槽隔离部。本申请的有益效果是：一种探测器像素单元，其特征在于包含，感光区域，可吸收光并实现将所述光转化为电信号；所述感光区域的一侧与至少一个微透镜直接或者间接连接，所述感光区域与所述微透镜之间包含具有光反射功能的第一介质层；与所述微透镜连接一侧的相对侧还包含具有光反射功能的第二介质层，所述感光区域可接受未被所述感光区域吸收而经过所述第二介质层再次反射的返回光；所述像素单元还包含具有光电隔离功能的深沟槽隔离部；如此，该探测器像素单元具有将经过感光区域的入射光未被感光区域吸收的部分光重新返回至感光区域进行二次吸收，这样一方面能提高感光区对于返回光的吸收率，还可以通过具有光和电隔离功能的深沟槽将被反射回感光区或者入射光传递至感光区过程中的光反射回感光区，整个方案相当于形成了一个光的牢笼，称之为光牢，进而保证了光的吸收率也防止了阵列型探测器的像素单元之间的光串扰问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为吸收系数和吸收深度与入射光的波长关系示意图；图2为本申请实施例提供的一种探测器像素单元示意图；图3本申请实施例提供的在上一像素单元基础上第二介质层布置示意图；图4为本申请实施例提供的一种深沟槽光电隔离部示意图；图5为本申请实施例提供的另一种深沟槽光电隔离部示意图；图6为本申请实施例提供的另一种探测器像素单元示意图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。图1为吸收系数和吸收深度与入射光的波长关系示意图。如图1所示，对于同种半导体材料，吸收系数和入射深度与入射光的波长有关，波长越长吸收系数越小，入射深度就越大，在通常的测距过程中，为了保证探测的准确性和人眼的安全性，一般较多选择相对安全的红外激光作为发射光源，测距机理也很多，总体可以分为直接探测类型的DTOF方案和间接测量的ITOF方案等等，对于波长较长的近红外光而言，需要足够的深度才能吸收，因此光电二极管的N型掺杂区需要形成较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种探测器像素单元，其特征在于包含，感光区域，可吸收光并实现将所述光转化为电信号；/n所述感光区域的一侧与至少一个微透镜直接或者间接连接，所述感光区域与所述微透镜之间包含具有光反射功能的第一介质层；/n与所述微透镜连接一侧的相对侧还包含具有光反射功能的第二介质层，所述感光区域可接受未被所述感光区域吸收而经过所述第二介质层再次反射的返回光；/n所述像素单元还包含具有光电隔离功能的深沟槽隔离部。/n

【技术特征摘要】
1.一种探测器像素单元，其特征在于包含，感光区域，可吸收光并实现将所述光转化为电信号；
所述感光区域的一侧与至少一个微透镜直接或者间接连接，所述感光区域与所述微透镜之间包含具有光反射功能的第一介质层；
与所述微透镜连接一侧的相对侧还包含具有光反射功能的第二介质层，所述感光区域可接受未被所述感光区域吸收而经过所述第二介质层再次反射的返回光；
所述像素单元还包含具有光电隔离功能的深沟槽隔离部。


2.如权利要求1所述的探测器像素单元，其特征在于，所述深沟槽隔离部包含电隔离层和光隔离层两层结构。


3.如权利要求2所述的探测器像素单元，其特征在于，所述电隔离层位于所述光隔离层的外部，所述光隔离层包含金属隔离层。


4.如权利要求3所述的探测器像素单元，其特征在于，所述金属隔离层为钨金属层。


5.如权利要求3所述的探测器像素单元，其特征在于，所述电隔离层在所述像素单元延伸深度大于所述光隔离层的延伸深度。


6.如权利要求1所述的探测器像素单元，其特征在于，所述第一介质层能够反射至少部分经所述第二介质层反射的光至所述感光区域。

【专利技术属性】
技术研发人员：雷述宇，
申请(专利权)人：宁波飞芯电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33