成像装置制造方法及图纸

技术编号:44582290 阅读:24 留言:0更新日期:2025-03-14 12:44
公开了成像装置。成像装置包括光电传感器阵列。半导体纳米粒子膜为阵列的光电传感器所共用。纳米粒子被配置为被波长在280至1500纳米范围内的光激发。每个光电传感器包括位于半导体纳米粒子膜的相对侧的顶部电极和底部电极。至少一些光电传感器还包括滤波器,被配置为传输具有波长在280至400纳米范围内的光,并且至少部分地过滤波长大于400纳米的光到达光电传感器。晶体管级电耦合到光电传感器的顶部电极和底部电极。

【技术实现步骤摘要】

本公开总体涉及成像装置及相关制造方法。


技术介绍

1、紫外(uv)和红外(ir)光感测能够揭示在可见光范围内感测时隐藏的细节。然而,现有的成像装置,尤其是基于体半导体技术的uv和/或ir感测装置,通常存在诸如高制造成本、高像素面积和/或相对低分辨率的缺点。

2、需要提供一种能够感测uv和任选的ir的成像装置,其至少部分地克服了现有技术中的缺点,并且例如展现出改进的分辨率和/或减小的表面积,以及为了能够与例如集成移动电话(例如智能电话)的大量生产兼容。


技术实现思路

1、一实施例解决了已知成像装置的全部或一些缺点。

2、一实施例提供了一种成像装置,包括:光电传感器阵列,阵列包括阵列的光电传感器共用的半导体纳米粒子膜,纳米粒子被配置为被波长在280至1500纳米范围内的光激发,其中:每个光电传感器包括位于半导体纳米粒子膜的相对侧的顶部电极和底部电极;并且至少一些光电传感器中包括第一滤波器,第一滤波器被配置为传输波长在280至400纳米范围内的光,并且至少部分地过滤并且至少部分地防止波长大于400纳米的光到达光电传感器;以及晶体管级,耦合到光电传感器的顶部电极和底部电极。

3、一实施例提供一种制造成像装置的方法,该方法包括:提供成像装置的晶体管级;提供阵列的光电传感器的底部电极;形成阵列的光电传感器共用的半导体纳米粒子膜,纳米粒子被配置为被波长在280至1500纳米范围内的光激发;形成光电传感器的顶部电极,顶部电极和底部电极位于半导体纳米粒子膜的相对侧;晶体管级耦合到光电传感器的底部电极和顶部电极;在至少一些光电传感器上形成第一滤波器,并且第一滤波器被配置为传输波长在280至400纳米范围内的光,并且至少部分地过滤并且至少部分地防止波长大于400纳米的光到达光电传感器。

4、根据一实施例,光电传感器以列和行的形式布置在阵列中,在列的方向上和/或在行的方向上节距为2微米或更小。

5、根据一实施例,至少一些其它光电传感器包括第二滤波器,第二滤波器被配置为传输900至1500纳米范围内的光,并且至少部分地过滤并且防止波长低于900纳米的光到达光电传感器。

6、根据一实施例,每个光电传感器的顶部电极包括湿气阻挡层,空穴传输层和电子传输层的堆叠。

7、根据一实施例,每个光电传感器的底部电极包括与半导体纳米粒子膜接触的顶面和多个侧面。

8、根据一实施例,每个光电传感器的底部电极包括tin和ta层的堆叠。

9、根据一实施例,光电传感器阵列还包括布置在光电传感器的顶部电极的顶部上的抗反射堆叠。

10、根据一实施例,每个光电传感器顶部有微透镜,微透镜被配置为将光横向地聚焦到相应光电传感器的横向延伸的横向中心,并且将光垂直地聚焦到膜的垂直延伸的垂直中心。

11、根据一实施例,晶体管级通过相应的金属柱耦合到每个光电传感器的底部电极。

12、根据一实施例,每个柱的高度与宽度之比等于或大于3。

13、根据一实施例,纳米粒子包括硫化铅。

14、根据一实施例,膜中的纳米粒子具有小于或等于15纳米的平均直径和与平均值的标准偏差为7%或更小的直径分布。

15、根据一实施方式,膜中的纳米粒子通过被配置为钝化和功能化纳米粒子表面的配体而表面化。

16、根据一实施例,至少一些其它光电传感器包括第三滤波器,第三滤波器被配置为传输400至800纳米范围内的光,并且至少部分地过滤并且防止波长低于400纳米并且高于800纳米的光到达光电传感器。

17、根据一实施例,光电传感器阵列的光电传感器数目的45%与55%之间包括第一滤波器,并且光电传感器阵列的其余光电传感器包括第二滤波器。

18、根据一实施例,该装置还包括被配置为发射具有波长在280至400纳米范围内的光的光源。

19、根据一实施例,光源还被配置为发射具有波长在900至1500纳米范围内的光,和/或装置包括被配置为发射具有波长在900至1500纳米范围内的光的另一光源。

20、一实施例提供了一种包括这种成像装置的皮肤监测装置。

21、一实施例提供了包括这种成像装置的水和/或气体监测装置。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种成像装置,包括:

2.根据权利要求1所述的装置,其中所述阵列中的所述光电传感器在列的方向上和/或在行的方向上以2微米或更小的节距被布置为所述列和所述行。

3.根据权利要求1所述的装置,其中所述阵列中的所述光电传感器中的第二光电传感器包括第二滤波器,所述第二滤波器被配置为将在900至1500纳米范围内的光传输至所述光电传感器,并且至少部分地滤除波长低于900纳米的光,防止其到达所述光电传感器。

4.根据权利要求3所述的装置,其中所述阵列中的所述光电传感器中的第三光电传感器包括第三滤波器,所述第三滤波器被配置为将在400至800纳米范围内的光传输到所述光电传感器,并且至少部分地滤除波长低于400纳米并且高于800纳米的光,防止其到达所述光电传感器。

5.根据权利要求4所述的装置,其中所述阵列的光电传感器的数目的30%与35%之间包括所述光电传感器中的具有所述第一滤波器的第一光电传感器,所述阵列的光电传感器的数目的30%与35%之间包括所述光电传感器中的具有所述第二滤波器的第二光电传感器,并且所述阵列的光电传感器的数目的30%与35%之间包括所述光电传感器中的具有所述第三滤波器的第三光电传感器。

6.根据权利要求3所述的装置,其中所述阵列的光电传感器的数目的45%与55%之间包括所述光电传感器中的具有所述第一滤波器的第一光电传感器,并且所述阵列中的其余光电传感器包括所述光电传感器中的具有所述第二滤波器的第二光电传感器。

7.根据权利要求3所述的装置,还包括:光源,被配置为发射具有在280至400纳米范围内的波长的光。

8.根据权利要求7所述的装置,其中所述光源还被配置为发射具有在900至1500纳米范围内的波长的光。

9.根据权利要求7所述的装置,还包括:另一光源,被配置为发射具有在900至1500纳米范围内的波长的光。

10.根据权利要求1所述的装置,其中每个光电传感器的所述顶部电极包括湿气阻挡层、空穴传输层和电子传输层的堆叠。

11.根据权利要求1所述的装置,其中每个光电传感器的所述底部电极包括顶面和多个侧面,并且其中所述半导体纳米粒子的膜与所述底部电极的所述顶面和所述侧面接触。

12.根据权利要求1所述的装置,其中每个光电传感器的所述底部电极包括TiN层与Ta层的堆叠。

13.根据权利要求1所述的装置,其中所述光电传感器阵列还包括布置在每个光电传感器的所述顶部电极的顶部上的抗反射堆叠。

14.根据权利要求1所述的装置,还包括在每个光电传感器上方的微透镜,其中所述微透镜被配置为向所述光电传感器的横向延伸的横向中心聚焦光,并且向所述半导体纳米粒子的膜的垂直延伸的垂直中心聚焦光。

15.根据权利要求1所述的装置,还包括:金属柱,将所述晶体管级电连接到每个光电传感器的所述底部电极。

16.根据权利要求1所述的装置,其中所述金属柱具有等于或大于3的高度与宽度之比。

17.根据权利要求1所述的装置,其中所述半导体纳米粒子包括硫化铅。

18.根据权利要求1所述的装置,其中所述半导体纳米粒子具有小于或等于15纳米的平均直径以及与所述平均直径的标准偏差为7%或更小的直径分布。

19.根据权利要求1所述的装置,其中所述半导体纳米粒子由配体表面化,所述配体被配置为钝化和功能化所述半导体纳米粒子的表面。

20.一种皮肤监测设备,包括根据权利要求1所述的成像装置。

21.一种水和/或气体监测装置,包括根据权利要求1所述的成像装置。

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【技术特征摘要】

1.一种成像装置,包括:

2.根据权利要求1所述的装置,其中所述阵列中的所述光电传感器在列的方向上和/或在行的方向上以2微米或更小的节距被布置为所述列和所述行。

3.根据权利要求1所述的装置,其中所述阵列中的所述光电传感器中的第二光电传感器包括第二滤波器,所述第二滤波器被配置为将在900至1500纳米范围内的光传输至所述光电传感器,并且至少部分地滤除波长低于900纳米的光,防止其到达所述光电传感器。

4.根据权利要求3所述的装置,其中所述阵列中的所述光电传感器中的第三光电传感器包括第三滤波器,所述第三滤波器被配置为将在400至800纳米范围内的光传输到所述光电传感器,并且至少部分地滤除波长低于400纳米并且高于800纳米的光,防止其到达所述光电传感器。

5.根据权利要求4所述的装置,其中所述阵列的光电传感器的数目的30%与35%之间包括所述光电传感器中的具有所述第一滤波器的第一光电传感器,所述阵列的光电传感器的数目的30%与35%之间包括所述光电传感器中的具有所述第二滤波器的第二光电传感器,并且所述阵列的光电传感器的数目的30%与35%之间包括所述光电传感器中的具有所述第三滤波器的第三光电传感器。

6.根据权利要求3所述的装置,其中所述阵列的光电传感器的数目的45%与55%之间包括所述光电传感器中的具有所述第一滤波器的第一光电传感器,并且所述阵列中的其余光电传感器包括所述光电传感器中的具有所述第二滤波器的第二光电传感器。

7.根据权利要求3所述的装置,还包括:光源,被配置为发射具有在280至400纳米范围内的波长的光。

8.根据权利要求7所述的装置,其中所述光源还被配置为发射具有在900至1500纳米范围内的波长的光。

9.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·斯特克尔E·若斯E·玛扎雷拉特Y·拉迪德
申请(专利权)人:意法半导体格勒诺布尔二公司
类型:发明
国别省市:

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