CMOS量子点成像芯片及其制备方法和驱动方法技术

技术编号:36811973 阅读:33 留言:0更新日期:2023-03-09 00:50
本公开实施例涉及一种CMOS量子点成像芯片及其制备方法和驱动方法,该成像芯片包括基底;探测单元,设置在基底的一侧,且阵列排布;探测单元包括可见光探测子单元和红外光探测子单元;可见光探测子单元在基底上的垂直投影与红外光探测子单元在基底上的垂直投影间错开;可见光探测子单元用于响应可见光输出对应的第一电信号;红外光探测子单元用于响应红外光输出对应的第二电信号;金属布线层,红外光探测子单元连接于金属布线层背离基底的一侧。由此,在现有的探测可见光CMOS成像芯片的基础上,将可见光探测子单元与红外光探测子单元结合至同一芯片,扩展了红外光探测波段,实现红外

【技术实现步骤摘要】
CMOS量子点成像芯片及其制备方法和驱动方法


[0001]本公开涉及光电传感器
,尤其涉及一种CMOS量子点成像芯片及其制备方法和驱动方法。

技术介绍

[0002]互补金属氧化物半导体(CMOS)成像芯片基于其具有成本低、功耗低、集成度高以及响应速度快等优点,使CMOS图像传感器已大量应用于机器视觉、安防监控以及生物成像等领域。现有的CMOS图像传感器通过使用硅光电探测器将入射的可见光信号转化为电信号,同时将硅光电探测器阵列整体整合到硅基读出电路上,实现高性能和低成本的成像。
[0003]由于红外波段包含有化学键和温度分布等信息,并且具有高大气透过率,可不受天气影响,所以红外探测在环境监测、国防安全以及自动驾驶等领域均有着重要的应用。但是受限于硅自身带隙的限制,现有的硅光电探测器的探测范围仅为400nm至1000nm,即覆盖范围为可见光与近红外,无法探测其他红外波段。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种CMOS量子点成像芯片及其制备方法和驱动方法。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CMOS量子点成像芯片,其特征在于,包括:基底;探测单元,设置在所述基底的一侧,且阵列排布;所述探测单元包括可见光探测子单元和红外光探测子单元;所述可见光探测子单元在所述基底上的垂直投影与所述红外光探测子单元在所述基底上的垂直投影间错开;所述可见光探测子单元用于响应可见光输出对应的第一电信号;所述红外光探测子单元用于响应红外光输出对应的第二电信号;金属布线层,所述红外光探测子单元连接于所述金属布线层背离所述基底的一侧。2.根据权利要求1所述的CMOS量子点成像芯片,其特征在于,所述可见光探测子单元包括:可见光探测器,设置于所述基底朝向所述金属布线层的一侧,或者设置于所述金属布线层背离所述基底的一侧;滤光片,设置于所述金属布线层背离所述可见光探测器的一侧;所述可见光探测器与所述滤光片一一对应设置,所述滤光片至少包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片中的至少一者。3.根据权利要求2所述的CMOS量子点成像芯片,其特征在于,所述可见光探测子单元包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片;所述红外光探测子单元在基底上的垂直投影的面积与每个所述滤光片在基底上的垂直投影的面积均相等,且呈2行2列排布;或者,三个所述滤光片排成一排,且在基底上的垂直投影的总长度等于或小于对应的所述红外光探测子单元在基底上的垂直投影的长度,所述滤光片在基底上的垂直投影的宽度小于对应的所述红外光探测子单元在基底上的垂直投影的宽度。4.根据权利要求2所述的CMOS量子点成像芯片,其特征在于,所述可见光探测子单元还包括:聚光透镜,设置于所述滤光片背离所述可见光探测器的一侧;所述聚光透镜与所述滤光片一一对应设置,用于将入射的可见光汇聚至所述滤光片。5.根据权利要求1

4任一项所述的CMOS量子点成像芯片,其特征在于,所述红外光探测子单元包括:第一电极,设置在金属布线层背离所述基底的一侧;红外感应层,设置于所述第一电极背离所述金属布线层的一侧;第二电极,设置于所述红外感应层背离所述第一电极的一侧。6.根据权利要求5所述的CMOS量子点成像芯片,其特征在于,所述红外感应层包括:本征型胶体量子点层;或者,所述红外感应层包括:沿所述第一电极指向所述第二电极的方向依次层叠设置的空穴传输层、P型量子点层、本征型量子点层、N型量子点层以及电子传输层。7.根据权利要求6所述的CMOS量子点成像芯片,其特征在于,
所述空穴传输层的厚度为5nm~10nm;所述P型量子点层的厚度为50nm~200nm;所述本征型量子点层的厚度为300nm~600nm;所述N型量子点层的厚度为50nm~200nm;所述电子传输层的厚度为5nm~10nm。8.根据权利要求1

4任一项所述的CMOS量子点成像芯片,其特征在于,所述基底为硅基读出电路基底,包括阵列排布的像素区域;每个所述探测单元设置在对应的一个所述像素区域内;所述红外光探测...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝群唐鑫陈梦璐罗宇宁
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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