图像传感器件及其光学调控方法技术

本申请公开了一种图像传感器件及其光学调控方法。所述图像传感器件包括图像传感器和位于所述图像传感器的感光路径上的相变微结构阵列，所述相变微结构阵列包括至少一相变微结构单元，所述图像传感器中每个区域对应至少一所述相变微结构单元；其中，在所述相变微结构单元发生相变后，图像传感器中与所述相变微结构单元对应的区域的光学性能随之被调整。结构单元对应的区域的光学性能随之被调整。结构单元对应的区域的光学性能随之被调整。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器件及其光学调控方法


[0001]本申请涉及图像传感器件领域，更为具体地涉及图像传感器件及其光学调控方法。

技术介绍

[0002]图像传感器/光电探测器阵列能够通过探测光信号的强度和颜色来实现图像的采集和处理，并基于光电转换效应将光学图像信息转换为电信号，是相机或其他电子设备的重要组成部分，被广泛应用于数字摄像机、数字相机、手机摄像头等领域。
[0003]传统的图像传感器/光电探测器阵列处于工作状态时，各个区域的感光性能仅能被统一调控，难以实现特定一区域或者特定几个区域的选择性感光，这限制了其应用灵活性和性能。
[0004]目前，已有技术提出实现图像传感器/光电探测器阵列的分区选择性感光的方案。具体地，一些现有技术中，为图像传感器/光电探测器阵列的不同区域配置不同电源，当图像传感器/光电探测器阵列的全部区域被供电后，图像传感器/光电探测器阵列才能实现完全感光，即，全部区域感光；还有一些现有技术中，将图像传感器/光电探测器阵列的各个区域设计为不同结构，这样，不同区域的光学性能不同。
[0005]然而，在实际应用中，以上实现分区选择性感光的方案存在一些缺陷。
[0006]具体地，包括以下缺陷：（1）为图像传感器/光电探测器阵列的不同区域配置不同电源，或者，将图像传感器/光电探测器阵列的各个区域设计为不同结构，无疑会增大器件结构设计难度；例如，为图像传感器/光电探测器阵列的不同区域配置不同电源，需为各个区域配置电连接结构，预划分的区域越多，电连接结构的设计难度和制造难度越大；将图像传感器/光电探测器阵列的各个区域设计为不同结构，需考虑不同结构的尺寸、形状、掺杂剂量和能量等，且各个区域的结构无法统一形成，需要增加加工工序。
[0007]（2）现有技术中的解决方案无法实现对特定一区域或者特定几个区域的调控，在器件工作过程中无法实现感光区域的调整和重构；例如，为图像传感器/光电探测器阵列的不同区域配置不同电源后，感光区域的划分模式已确定；当为图像传感器/光电探测器阵列的A区域和B区域配置相应的电连接结构和电源后，在图像传感器/光电探测器阵列的工作过程中，只能控制A区域整体的光学性能，或者，控制B区域整体的光学性能，无法仅控制A区域中特定部分的光学性能，或者，仅控制B区域中特定部分的光学性能，无法选取A区域的一部分和B区域的一部分重构为新的感光分区。
[0008]（3）现有的解决方案难以实现高精度、高效率和低成本的分区选择性感光；例如，为图像传感器/光电探测器阵列的不同区域配置不同电源，或者，将图像传感器/光电探测器阵列的各个区域设计为不同结构，对结构设计要求较高，工序较为复杂，制造成本较高，生产效率低；对结构的精度要求也较高，当结构设计不满足要求时，容易出现各区域串扰等问题。
[0009]因此，需要一种新型的用于图像传感器的光学分区调控方案，以实现对图像传感
器的分区调控，进而实现图像传感器的分区选择性感光。

技术实现思路

[0010]本申请的一个优势在于提供了一种图像传感器件及其光学调控方法，其中，本申请提供了一种新型的用于图像传感器的光学分区调控方案，本申请的图像传感器件为新型的光学分区调控方案提供了结构基础，能够在不改变现有的图像传感器的结构的基础上实现对图像传感器的分区调控，进而实现图像传感器件的分区选择性感光。
[0011]本申请的另一个优势在于提供了一种图像传感器件及其光学调控方法，其中，本申请提供的新型的用于图像传感器的光学分区调控方案能够实现图像传感器的分区调控，能够提高图像传感器件的应用灵活性和适用性。
[0012]本申请的又一个优势在于提供了一种图像传感器件及其光学调控方法，其中，本申请的图像传感器件为新型的光学分区调控方案提供了结构基础。
[0013]本申请的又一个优势在于提供了一种图像传感器件及其光学调控方法，其中，本申请的图像传感器件利用相变材料超表面的光学响应性能随其电极化率的变化而变化的特性实现图像传感器的分区调控。
[0014]本申请的又一个优势在于提供了一种图像传感器件及其光学调控方法，其中，本申请的图像传感器件为图像传感器的各个区域配置了相变微结构单元，所述相变微结构单元由相变材料制成，并通过微纳加工技术形成超表面，使得所述相变微结构单元在其相态发生变化的过程中起到调控超表面的电极化率的作用，实现对所述图像传感器件的各个区域的光学调控。
[0015]本申请的又一个优势在于提供了一种图像传感器件及其光学调控方法，其中，在本申请的图像传感器件中，图像传感器的各个区域对应的各个相变微结构单元可在传统的图像传感器上形成，且相变微结构单元的制造工艺较为成熟，制造难度和制造成本相对较低，结构精度较高。
[0016]本申请的又一个优势在于提供了一种图像传感器件及其光学调控方法，其中，在本申请的图像传感器件中，图像传感器的各个区域对应的各个相变微结构单元可利用其相变特性实现感光区域重构，实现超表面调控。
[0017]本申请的又一个优势在于提供了一种图像传感器件及其光学调控方法，其中，在本申请的图像传感器件中，图像传感器的各个区域对应的各个相变微结构单元可相同，降低制造难度，提高生产效率。
[0018]本申请提供的新型的用于图像传感器的光学调控方案，能够在不改变现有的图像传感器的原有结构的基础上实现图像传感器的分区调控，可沿用传统的图像传感器的制造生产线。
[0019]为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，根据本申请的一个方面，提供了一种图像传感器件，其包括：图像传感器；和位于所述图像传感器的感光路径上的相变微结构阵列，所述相变微结构阵列包括至少一相变微结构单元，所述图像传感器中每个区域对应至少一所述相变微结构单元；其中，在所述相变微结构单元发生相变后，图像传感器中与所述相变微结构单元对应的区域的光学性能随之被调整。
[0020]在根据本申请所述的图像传感器件的一些实施方式中，所述相变微结构单元包括
至少一层相变层，所述相变层由相变材料制成。
[0021]在根据本申请所述的图像传感器件的一些实施方式中，所述相变微结构单元还包括第一材料层和第二材料层，所述相变层位于所述第一材料层和所述第二材料层之间，所述第一材料层、所述相变层和所述第二材料层之间形成光学谐振腔。
[0022]在根据本申请所述的图像传感器件的一些实施方式中，所述第一材料层和所述第二材料层均由可透光材料制成。
[0023]在根据本申请所述的图像传感器件的一些实施方式中，所述第一材料层和所述第二材料层的制成材料相同。
[0024]在根据本申请所述的图像传感器件的一些实施方式中，所述第一材料层位于所述相变层的下方，邻近于所述图像传感器，所有所述相变微结构单元的所述第一材料层一体成型。
[0025]在根据本申请所述的图像传感器件的一些实施方式中，所述相变微结构单元的所述相变层和所述第二材料层形成超表面相变单元，各个所述相变微结构单元的所述超表面相变单元相互间隔。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器件，其特征在于，包括：图像传感器；和位于所述图像传感器的感光路径上的相变微结构阵列，所述相变微结构阵列包括至少一相变微结构单元，所述图像传感器中每个区域对应至少一所述相变微结构单元；其中，在所述相变微结构单元发生相变后，图像传感器中与所述相变微结构单元对应的区域的光学性能随之被调整。2.根据权利要求1所述的图像传感器件，其中，所述相变微结构单元包括至少一层相变层，所述相变层由相变材料制成。3.根据权利要求2所述的图像传感器件，其中，所述相变微结构单元还包括第一材料层和第二材料层，所述相变层位于所述第一材料层和所述第二材料层之间，所述第一材料层、所述相变层和所述第二材料层之间形成光学谐振腔。4.根据权利要求3所述的图像传感器件，其中，所述第一材料层和所述第二材料层均由可透光材料制成。5.根据权利要求3所述的图像传感器件，其中，所述第一材料层和所述第二材料层的制成材料相同。6.根据权利要求3所述的图像传感器件，其中，所述第一材料层位于所述相变层的下方，邻近于所述图像传感器，所有所述相变微结构单元的所述第一材料层一体成型。7.根据权利要求6所述的图像传感器件，其中，所述相变微结构单元的所述相变层和所述第二材料层形成超表面相变单元，各个所述相变微结构单元的所述超表面相变单元相互间隔。8.根据权利要求7所述的图像传感器件，其中，所述相变微结构单元的所述超表面相变单元的横截面的形状为中心对称图形。9.根据权利要求8所述的图像传感器件，其中，所述相变微结构单元的所述超表面相变单元的横截面的形状选自以下任一形状：圆形、环形和正多边形。10.根据权利要求1所述的图像传感器件，其中，所述相变微结构阵列在晶圆级别上集成于所述图像传感器。11.一种用于图像传感器件的光学调控方法，其特征在于，包括：调整图像传感器件的相变微结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振，陆建明，
申请(专利权)人：浙桂杭州半导体科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：