光电探测器芯片、距离传感器及电子设备制造技术

本申请提供了一种光电探测器芯片、距离传感器及电子设备。所述光电探测器芯片包括第一电极、衬底、光吸收层、顶层、第二电极、及滤波层；衬底设置于所述第一电极的一侧；光吸收层设置于所述衬底背离所述第一电极的一侧；所述顶层设置于所述光吸收层背离所述衬底的一侧；第二电极与所述顶层接触，且所述第二电极设置于所述顶层背离所述光吸收层的一侧；所述滤波层设置于所述光吸收层背离所述衬底的一侧，且位于所述第二电极邻近所述顶层的一侧，所述滤波层用于滤除波长小于1300nm的信号，且透过波长大于或等于1300nm的探测信号至所述光吸收层。层。层。

【技术实现步骤摘要】
光电探测器芯片、距离传感器及电子设备


[0001]本申请涉及芯片
，具体涉及一种光电探测器芯片、距离传感器及电子设备。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，具有光电探测功能的电子设备得到越来越广泛的应用。所述电子设备通常具有光电探测器芯片，以实现光电探测功能。比如，所述电子设备中的距离传感器包括光电探测器芯片，以实现距离感测。目前的电子设备（比如，手机）中通常包括液晶显示屏以及距离传感器。距离传感器设置于液晶显示屏下，距离传感器通常包括硅基光电探测器芯片，以接收被反射回来的探测信号。然，相关技术中的光电探测器芯片应用于距离传感器10中时检测距离不太精确。

技术实现思路

[0003]第一方面，本申请实施方式提供了一种光电探测器芯片，所述光电探测器芯片包括：第一电极；衬底，所述衬底设置于所述第一电极的一侧；光吸收层，所述光吸收层设置于所述衬底背离所述第一电极的一侧；顶层，所述顶层设置于所述光吸收层背离所述衬底的一侧；第二电极，所述第二电极与所述顶层接触，且所述第二电极设置于所述顶层背离所述光吸收层的一侧；以及滤波层，所述滤波层设置于所述光吸收层背离所述衬底的一侧，且位于所述第二电极邻近所述顶层的一侧，所述滤波层用于滤除波长小于1300nm的信号，且透过波长大于或等于1300nm的探测信号至所述光吸收层。
[0004]第二方面，本申请提供一种距离传感器，所述距离传感器包括：发射芯片，所述发射芯片用于发射探测信号；及如第一方面所述的光电探测器芯片，所述光电探测器芯片中的滤波层用于滤除波长小于1300nm的信号，且透过波长大于或等于1300nm的探测信号。
[0005]第三方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括：显示屏，所述显示屏具有显示区；及如第二方面所述的距离传感器，所述距离传感器设置于所述显示屏的一侧且对应所述显示屏的显示区设置，所述距离传感器的发射芯片朝向所述显示屏发射探测信号，所述距离传感器的光电探测器芯片用于接收透过显示屏的探测信号，其中，所述探测信号的波长大于或等于1300nm。
[0006]本实施方式中，通过在所述光电探测器芯片设置滤波层，且所述滤波层设置于所述光吸收层背离所述衬底的一侧，且位于所述第二电极邻近所述顶层的一侧，所述滤波层
用于滤除波长小于1300nm（比如，波长小于750nm的可见光）的信号，使得波长小于1300nm的光较少进入甚至不能进入到所述光吸收层，因此，本实施方式提供的光电探测器芯片中的所述光吸收层对于波长小于1300nm（比如，波长小于750nm的可见光）光的可实现响应度较小（比如，小于0.02A/W）的要求。当所述光电探测器芯片应用于距离传感器中时，检测距离较为精确。
附图说明
[0007]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，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的附图。
[0008]图1为InGaAs和Si基材料对各个波长的响应度；图2为相关技术中一实施方式中提供的光电探测器芯片的俯视图；图3为图2中的光电探测器芯片沿A
‑
A线的剖面示意图；图4为本申请一实施方式提供的光电探测器芯片的俯视图；图5为一实施方式中图4中的光电探测器芯片沿着B
‑
B线的剖面示意图；图6为另一实施方式中图4中的光电探测器芯片沿着B
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B线的剖面示意图；图7为图5所示的光电探测器芯片的有源区的示意图；图8为图6所示的光电探测器芯片的有源区的示意图；图9为本申请另一实施方式提供的光电探测器芯片的俯视图；图10为本申请再一实施方式提供的光电探测器芯片的俯视图；图11为本申请一实施方式提供的距离传感器的示意图；图12为本申请一方式提供的电子设备的示意图；图13为图12中沿着C
‑
C线的剖面图。
具体实施方式
[0009]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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。
[0010]本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0011]在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0012]随着科技的发展，具有光电探测功能的电子设备1得到越来越广泛的应用。所述电子设备1通常具有光电探测器芯片100，以实现光电探测功能。比如，所述电子设备1中的距离传感器10包括光电探测器芯片100（Si PD），以实现距离感测。目前的电子设备1（比如，手机，或平板电脑等）中通常包括液晶显示屏30以及距离传感器10。距离传感器10设置于液晶显示屏30下，距离传感器10通常包括硅基光电探测器芯片，以接收被反射回来的探测信号。具体地，所述探测信号（通常为940nm的红外光）能够穿过液晶显示屏30而被所述光电探测器芯片100接收。
[0013]对于包括OLED显示屏30的电子设备1而言，硅基光电探测器芯片所能接收的940nm的红外光在OLED显示屏30的透过率非常低，因此，无法将硅基光电探测器芯片做到OLED显示屏30下。当将硅基光电探测器芯片应用到包括OLED显示屏30的电子设备1中时，通常需要对显示屏30进行挖孔，从而无法实现电子设备1的全面屏。
[0014]波长大于1300nm（比如，1310nm）的光可透过OLED显示屏30，且透过率较高。为了实现包括OLED显示屏30的电子设备1的全面屏，通常采用大于1300nm（比如，1310nm）的光作为探测信号。而硅基光电探测器芯片能够接收的波长最大只能到1064nm，因此，相关技术（并非现有技术）中采用InGaAs材料的光电探测器芯片100（InGaAs PD）作为距离传感器10（P
‑
Sensor）的感光元件，以接收波长大于1300nm（比如，1310nm）的探测信号。
[0015]考量到距离传感器10在电子设备1中的实际应用，InGaAs材料的光电探测器芯片100应用在距离传感器10中需要满足两个主要功能：一是对波长小于或等于1300nm（比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电探测器芯片，其特征在于，所述光电探测器芯片包括：第一电极；衬底，所述衬底设置于所述第一电极的一侧；光吸收层，所述光吸收层设置于所述衬底背离所述第一电极的一侧；顶层，所述顶层设置于所述光吸收层背离所述衬底的一侧；第二电极，所述第二电极与所述顶层接触，且所述第二电极设置于所述顶层背离所述光吸收层的一侧；以及滤波层，所述滤波层设置于所述光吸收层背离所述衬底的一侧，且位于所述第二电极邻近所述顶层的一侧，所述滤波层用于滤除波长小于1300nm的信号，且透过波长大于或等于1300nm的探测信号至所述光吸收层。2.如权利要求1所述的光电探测器芯片，其特征在于，所述滤波层设置于所述顶层背离所述光吸收层的表面；或者，所述滤波层设置于所述顶层与所述光吸收层之间。3.如权利要求2所述的光电探测器芯片，其特征在于，所述第一电极为负极，所述第二电极为正极，所述衬底为InP衬底，所述光吸收层为InGaAs层，所述滤波层为InGaAsP层。4.如权利要求3所述的光电探测器芯片，其特征在于，所述滤波层中InGaAsP满足：In1‑
x
Ga
x
As
y
P1‑
y
，其中，x=0.2143，y=0.4655。5.如权利要求4所述的光电探测器芯片，其特征在于，所述滤波层的厚度d1满足：0.5μm≤d1≤3.0μm。6.如权利要求1
‑
5任意一项所述的光电探测器芯片，其特征在于，所述光电探测器芯片具有有源区，所述有源区用于透过所述探测信号至所述光吸收层，所述顶层及所述滤波层位于所述有源区的部分掺杂有Zn，所述光吸收层位于所述有源区且邻近所述第二电极的部分掺杂有Zn，其中，所述光吸收层掺杂有Zn的部分的厚度为0.1μm...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨彦伟，刘宏亮，陆一锋，邹颜，
申请(专利权)人：芯思杰技术深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：