具有受控衍射的光电二极管制造技术

技术编号:46068363 阅读:18 留言:0更新日期:2025-08-11 15:56
本公开涉及具有受控衍射的光电二极管。公开了一种图像传感器像素。该传感器像素包括光电二极管和衍射结构。该光电二极管包括雪崩区域,并且可使用在该光电二极管的第一侧上接收的特定光子来生成初始载荷子,并且响应于通过该初始载荷子经由碰撞电离在该雪崩区域中生成多个附加载荷子来生成雪崩电流。该衍射结构耦合到该光电二极管的与该第一侧相反的第二侧,并且被配置为将已经穿过该光电二极管而没有生成对应的载荷子的给定光子反射回到该雪崩区域中。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及传感器,并且更具体地,涉及硅光电倍增管(sipm)和单光子雪崩二极管(spad)图像传感器。


技术介绍

1、在许多计算机和机械系统中,可采用多种传感器来检测不同的环境和操作条件,并且生成对应于所检测条件的模拟或数字信号。在一些系统中,可采用温度传感器来检测系统的温度以便确定系统是否在指定温度范围内操作。其他系统可采用加速度传感器来帮助确定系统或系统的一部分的移动。在机器人系统中,旋转传感器可用于确定系统的一部分例如机器人臂已旋转多远。在成像或相机系统中,sipm和spad图像传感器可用于从暴露的光或其他形式的电磁辐射捕获图像数据。


技术实现思路

1、公开了图像传感器的传感器像素的各种实施方案。广义地讲,传感器像素包括光电二极管和衍射结构。光电二极管包括雪崩引发区域,并且可被配置为使用多个光子中的在光电二极管的第一侧上接收的特定光子来生成初始载荷子(charge carrier)。光电二极管可被进一步配置为响应于通过初始载荷子经由碰撞电离在雪崩区域中生成多个附加载荷子来生成雪崩电流。衍射结构可耦合到光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种装置,所述装置包括:

2.根据权利要求1所述的装置,还包括与所述光电二极管的所述第二侧相邻的平面反射器,其中所述平面反射器被配置为将所述多个光子中的不同光子反射回到所述雪崩区域中。

3.根据权利要求1所述的装置,其中所述多条第一金属或电介质线等距间隔开。

4.根据权利要求1所述的装置,其中所述多条第一金属或电介质线中的线和所述多条第一金属或电介质线中的第二线之间的第一间隔不同于所述多条第一金属或电介质线中的第三线和所述多条第一金属或电介质线中的第四线之间的第二间隔。

5.根据权利要求1所述的装置,其中所述多条第一金属或电介质线被制造...

【技术特征摘要】

1.一种装置,所述装置包括:

2.根据权利要求1所述的装置,还包括与所述光电二极管的所述第二侧相邻的平面反射器,其中所述平面反射器被配置为将所述多个光子中的不同光子反射回到所述雪崩区域中。

3.根据权利要求1所述的装置,其中所述多条第一金属或电介质线等距间隔开。

4.根据权利要求1所述的装置,其中所述多条第一金属或电介质线中的线和所述多条第一金属或电介质线中的第二线之间的第一间隔不同于所述多条第一金属或电介质线中的第三线和所述多条第一金属或电介质线中的第四线之间的第二间隔。

5.根据权利要求1所述的装置,其中所述多条第一金属或电介质线被制造在第一层上,并且其中所述衍射结构还包括被制造在不同于所述第一层的第二层上的多条第二金属或电介质线。

6.根据权利要求1所述的装置,还包括耦合到所述光电二极管的所述第二侧的外延硅层,其中所述衍射结构电耦合到外延硅。

7.一种方法,所述方法包括:

8.根据权利要求7所述的方法,还包括通过平面反射器将所述多个光子中的不同光子反射回到所述雪崩区域中,其中所述平面反射器耦合到所述光电二极管的所述第二侧。

9.根据权利要求7所述的方法,其中所述多条第一金属或电介质线等距地间隔开。

10.根据权利要求7所述的方法,其中所述多条第一金属或电介质线中的第一线和所述多条第一金属或电介质线中的第二线之间的第一间隔不同于所述多条第一金属或电介质线中的第三线和所述多条第一金属或电介质线中的第四线之间的第二间隔。

11.根据权利要求7所述的方法,其中所述多条第一金属或电介质线被制造在第一层上,并且其中所述衍射结构还...

【专利技术属性】
技术研发人员:李秉熙
申请(专利权)人:半导体元件工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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