组合结构、滤光器、图像传感器、相机和电子装置制造方法及图纸

一种组合结构包括单位单元的面内图案，其中每个单位单元包括纳米结构和光吸收层，每个纳米结构具有比近红外波长小的尺寸，该光吸收层与纳米结构相邻并包括配置为吸收近红外波长光谱的至少一部分中的光的近红外吸收材料。纳米结构在单位单元中限定纳米结构阵列，并且组合结构的在近红外波长光谱中的透射光谱的在50％透射率处的波长宽度比纳米结构阵列的在近红外波长光谱中的透射光谱的在50％透射率处的波长宽度宽。率处的波长宽度宽。率处的波长宽度宽。

【技术实现步骤摘要】
组合结构、滤光器、图像传感器、相机和电子装置


[0001]公开了组合结构、滤光器、图像传感器、相机模块和电子装置。

技术介绍

[0002]已经使用包括将图像存储为电信号的图像传感器的电子装置，诸如手机、数码相机、便携式摄像机或相机。
[0003]这些电子装置可以包括滤光器以减少或防止由除了可见波长光谱之外的其它区域(例如其它波长光谱)中的光引起的光学畸变或者通过在除了可见波长光谱之外的其它波长光谱中的光来提高可见度。

技术实现思路

[0004]一些示例实施方式提供一种组合结构，该组合结构能够以薄的厚度实现除了可见波长区域(“波长区域”或“区域”在这里被可互换地称为“波长光谱”)之外的光的期望光学特性。
[0005]一些示例实施方式提供一种包括该组合结构的滤光器。
[0006]一些示例实施方式提供一种包括该组合结构或该滤光器的图像传感器。
[0007]一些示例实施方式提供一种相机模块，其包括该组合结构、该滤光器或该图像传感器。
[0008]一些示例实施方式提供一种电子装置，其包括该组合结构、该滤光器、该图像传感器或该相机模块。
[0009]根据一些示例实施方式，一种组合结构可以包括单位单元的面内图案，其中所述单位单元中的每个单位单元包括纳米结构以及与纳米结构相邻的光吸收层，每个纳米结构具有小于近红外波长的尺寸,该光吸收层包括配置为吸收近红外波长光谱的至少一部分中的光的近红外吸收材料。纳米结构可以在单位单元中限定纳米结构阵列。组合结构的在近红外波长光谱中的透射光谱的在50％透射率处的波长宽度可以比纳米结构阵列的在近红外波长光谱中的透射光谱的在50％透射率处的波长宽度宽。
[0010]纳米结构阵列的近红外波长光谱中的透射光谱可以具有彼此分开的第一局部极小点和第二局部极小点以及在第一局部极小点和第二局部极小点之间的第一局部极大点，并且在第一局部极小点或第二局部极小点处的透射率与在第一局部极大点处的透射率之间的差可以大于约30％。
[0011]组合结构的近红外波长光谱中的透射光谱可以具有彼此分开的第三局部极小点和第四局部极小点以及在第三局部极小点和第四局部极小点之间的第二局部极大点，并且在第三局部极小点或第四局部极小点处的透射率与在第二局部极大点处的透射率之间的差可以小于在第一局部极小点或第二局部极小点处的透射率与在第一局部极大点处的透射率之间的差。
[0012]在第三局部极小点或第四局部极小点处的透射率与在第二局部极大点处的透射
率之间的差可以小于约30％。
[0013]纳米结构阵列可以包括第一纳米结构、第二纳米结构和第三纳米结构的平行图案，并且第一纳米结构和第二纳米结构之间的间隙的大小可以不同于第二纳米结构和第三纳米结构之间的间隙的大小。
[0014]第一纳米结构和第二纳米结构之间的间隙可以是第二纳米结构和第三纳米结构之间的间隙的约1.05倍至约5倍。
[0015]纳米结构阵列可以包括彼此相邻的第一纳米结构和第二纳米结构，并且第一纳米结构的尺寸可以不同于第二纳米结构的尺寸。
[0016]第一纳米结构的宽度可以是第二纳米结构的宽度的约1.05倍至5倍。
[0017]第一纳米结构的厚度可以是第二纳米结构的厚度的约1.05倍至5倍。
[0018]单位单元可以包括彼此相邻的第一单位单元和第二单位单元，第一单位单元可以包括第一纳米结构和第二纳米结构，第二单位单元可以包括第三纳米结构和第四纳米结构，第一纳米结构、第二纳米结构、第三纳米结构和第四纳米结构可以限定在一个方向上延伸的纳米结构的线形序列(linear sequence)，并且第一纳米结构和第二纳米结构之间的间隙的大小可以不同于第二纳米结构和第三纳米结构之间的间隙的大小。
[0019]第一纳米结构和第二纳米结构之间的间隙可以是第二纳米结构和第三纳米结构之间的间隙的约0.2倍至约0.9倍或约1.05倍至约5倍。
[0020]组合结构的在近红外波长光谱中的透射光谱的在50％透射率处的波长宽度可以是纳米结构阵列的在近红外波长光谱中的透射光谱的在50％透射率处的波长宽度的约1.2倍至5倍。
[0021]组合结构的在近红外波长光谱中的透射光谱的在50％透射率处的波长宽度可以为约40nm至约200nm。
[0022]光吸收层可以在所述纳米结构中的一个或更多个纳米结构的下表面、上表面和/或一个或更多个侧表面中的至少一个处。
[0023]纳米结构和光吸收层可以彼此接触。
[0024]近红外波长可以在大于约700nm且小于或等于约1200nm的范围内。
[0025]近红外波长可以在约890nm至约990nm的范围内。
[0026]纳米结构可以每个包括在940nm的波长处具有大于或等于约2.0的折射率的高折射率材料。
[0027]纳米结构可以每个包括钛氧化物、硅、铝、III-V族半导体化合物或其组合。
[0028]近红外吸收材料的最大吸收波长可以在约890nm至约990nm的范围内。
[0029]组合结构的厚度可以小于或等于约1μm。
[0030]根据一些示例实施方式，一种组合结构可以包括单位单元的面内图案。所述单位单元中的每个单位单元可以包括两个或更多个纳米结构和光吸收层，每个纳米结构具有比近红外波长小的尺寸，该光吸收层与所述两个或更多个纳米结构中的一个或更多个纳米结构的下表面、上表面和/或一个或更多个侧表面中的至少一个相邻，该光吸收层包括配置为吸收近红外波长光谱的至少一部分的光的近红外吸收材料。单位单元可以包括彼此相邻的第一单位单元和第二单位单元。第一单位单元可以包括第一纳米结构和第二纳米结构。第二单位单元可以包括第三纳米结构和第四纳米结构。第一纳米结构、第二纳米结构、第三纳
米结构和第四纳米结构可以限定在一个方向上延伸的纳米结构的线形序列。第一纳米结构的尺寸可以不同于第二纳米结构的尺寸，或者第一纳米结构和第二纳米结构之间的间隙的大小可以不同于第二纳米结构和第三纳米结构之间的间隙的大小。
[0031]第一纳米结构的尺寸可以不同于第二纳米结构的尺寸，并且第一纳米结构的宽度可以是第二纳米结构的宽度的约1.05倍至约5倍。
[0032]第一纳米结构和第二纳米结构之间的间隙可以不同于第二纳米结构和第三纳米结构之间的间隙，并且第一纳米结构和第二纳米结构之间的间隙可以是第二纳米结构和第三纳米结构之间的间隙的约0.2倍至约0.9倍或约1.05倍至约5倍。
[0033]根据一些示例实施方式，提供一种包括该组合结构的滤光器。
[0034]根据一些示例实施方式，提供一种包括该滤光器的相机。
[0035]根据一些示例实施方式，一种图像传感器可以包括：半导体基板，包括多个光电二极管；和滤光器，在半导体基板上并配置为阻挡近红外波长光谱的至少一部分中的光，其中滤光器包括该组合结构。
[0036]图像传感器还可以包括在滤光器上的滤色器。
[0037]根据一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合结构，包括：单位单元的面内图案，其中所述单位单元的每个单位单元包括纳米结构，每个所述纳米结构具有比近红外波长小的尺寸，和与所述纳米结构相邻的光吸收层，所述光吸收层包括配置为吸收近红外波长光谱的至少一部分中的光的近红外吸收材料，其中所述纳米结构在所述单位单元中限定纳米结构阵列，以及其中所述组合结构的在所述近红外波长光谱中的透射光谱的在50％透射率处的波长宽度比所述纳米结构阵列的在所述近红外波长光谱中的透射光谱的在50％透射率处的波长宽度宽。2.根据权利要求1所述的组合结构，其中所述纳米结构阵列的在所述近红外波长光谱中的所述透射光谱具有彼此分开的第一局部极小点和第二局部极小点以及在所述第一局部极小点和所述第二局部极小点之间的第一局部极大点，以及在所述第一局部极小点或所述第二局部极小点处的透射率与在所述第一局部极大点处的透射率之间的差大于30％。3.根据权利要求2所述的组合结构，其中所述组合结构的在所述近红外波长光谱中的所述透射光谱具有彼此分开的第三局部极小点和第四局部极小点以及在所述第三局部极小点和所述第四局部极小点之间的第二局部极大点，以及在所述第三局部极小点或所述第四局部极小点处的透射率与在所述第二局部极大点处的透射率之间的差小于在所述第一局部极小点或所述第二局部极小点处的透射率与在所述第一局部极大点处的透射率之间的差。4.根据权利要求3所述的组合结构，其中在所述第三局部极小点或所述第四局部极小点处的透射率与在所述第二局部极大点处的透射率之间的差小于或等于30％。5.根据权利要求1所述的组合结构，其中所述纳米结构阵列包括第一纳米结构、第二纳米结构和第三纳米结构的平行图案，并且所述第一纳米结构和所述第二纳米结构之间的间隙的大小不同于所述第二纳米结构和所述第三纳米结构之间的间隙的大小。6.根据权利要求5所述的组合结构，其中所述第一纳米结构和所述第二纳米结构之间的所述间隙是所述第二纳米结构和所述第三纳米结构之间的所述间隙的1.05倍至5倍。7.根据权利要求1所述的组合结构，其中所述纳米结构阵列包括彼此相邻的第一纳米结构和第二纳米结构，以及所述第一纳米结构的尺寸不同于所述第二纳米结构的尺寸。8.根据权利要求7所述的组合结构，其中所述第一纳米结构的宽度是所述第二纳米结构的宽度的1.05倍至5倍。
9.根据权利要求7所述的组合结构，其中所述第一纳米结构的厚度是所述第二纳米结构的厚度的1.05倍至5倍。10.根据权利要求1所述的组合结构，其中所述单位单元包括彼此相邻的第一单位单元和第二单位单元，所述第一单位单元包括第一纳米结构和第二纳米结构，所述第二单位单元包括第三纳米结构和第四纳米结构，所述第一纳米结构、所述第二纳米结构、所述第三纳米结构和所述第四纳米结构限定在一个方向上延伸的纳米结构的线形序列，所述第一纳米结构和所述第二纳米结构之间的间隙的大小不同于所述第二纳米结构和所述第三纳米结构之间的间隙的大小。11.根据权利要求10所述的组合结构，其中所述第一纳米结构和所述第二纳米结构之间的所述间隙为所述第二纳米结构和所述第三纳米结构之间的所述间隙的0.2倍至0.9倍，或者所述第二纳米结构和所述第三纳米结构之间的所述间隙的1.05倍至5倍。12.根据权利要求1所述的组合结构，其中所述组合结构的在所述近红外波长光谱中的所述透射光谱的在所述50％透射率处的所述波长宽度是所述纳米结构阵列的在所述近红外波长光谱中的所述透射光谱的在所述50...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵重根，金美静，金炯俊，金惠兰，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：