视杆细胞型红外热成像传感器制造技术

本申请公开了一种视杆细胞型红外热成像传感器，该视杆细胞型红外热成像传感器设置有立体结构的对红外热辐射敏感的感光体，在不减小采集热辐射的空间面积的条件下，大幅缩小了红外热成像传感器面积，同时兼具高分辨和小体积的特征；视杆细胞型红外热成像像元顶部设置有超表面结构，感光体顶部设置有抗反射膜，使像元可以接收到更多的热辐射，提高红外传感性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
视杆细胞型红外热成像传感器


[0001]本申请涉及图像传感器领域，尤其涉及一种视杆细胞型红外热成像传感器。

技术介绍

[0002]随着红外热成像传感器应用于手机、平板电脑或可穿戴设备等具有图像感测功能或光感测功能的小型电子设备中，为了满足小体积限定的要求，传统方法就是通过降低分辨率来缩小传感器体积，如此做给用户带来不好的应用体验，需开发既具有小体积又保证高清晰的产品以满足新一代消费电子对传感器的需求。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供了一种视杆细胞型红外热成像传感器。
[0004]为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：
[0005]提供一种视杆细胞型红外热成像传感器，所述传感器包括：
[0006]集成电路衬底；
[0007]设置在集成电路衬底上的多个阵列排布的传感器像元；
[0008]所述每个像元包括反射层、支撑体、电极层、感光体和覆盖在感光体表面的钝化膜；所述电极层、所述感光体和所述钝化膜位于所述支撑体上方；
[0009]所述电极层电连接所述感光体和所述支撑体；
[0010]所述感光体为立体结构，所述感光体被配置为接收热辐射并产生电信号。
[0011]优选地，所述感光体为圆柱体或长方体结构。
[0012]优选地，所述像元还包括抗反射膜，被配置介于感光体和钝化膜之间。
[0013]优选地，所述支撑体的数量至少为两个。
[0014]优选地，所述位于感光体上表面的钝化膜具有超表面结构。
[0015]优选地，所述超表面结构包括多圆柱体凸起结构或多级阶梯状同心环带结构。
[0016]相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
[0017]基于以上技术方案可知，本申请提供的视杆细胞型红外热成像传感器设置有立体结构的对红外热辐射敏感的感光体，在不减小采集热辐射的空间面积的条件下，大幅缩小了红外热成像传感器面积，同时兼具高分辨和小体积的特征；视杆细胞型红外热成像像元顶部设置有超表面结构，感光体顶部设置有抗反射膜，使像元可以接收到更多的热辐射，提高红外传感性能。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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它的附图。
[0019]图1是本申请实施例提供的一种视杆细胞型红外热成像像元示意图。
[0020]图2是本申请实施例提供的一种视杆细胞型红外热成像传感器示意图。
[0021]图3是本申请实施例提供的一种像元阵列排布方式示意图。
[0022]图4是本申请实施例提供的另一种像元阵列排布方式示意图。
[0023]图5是本申请实施例提供的一种视杆细胞型红外热成像像元截面图。
[0024]图6本申请实施例提供的一种入射光示意图。
[0025]图7本申请实施例提供的另一种视杆细胞型红外热成像像元截面图。
[0026]图8本申请实施例提供的钝化膜超表面结构示意图。
[0027]图9本申请实施例提供的另一种视杆细胞型红外热成像像元截面图。
[0028]在附图中，各标号所表示的部件名称如下：10、像元，20、集成电路衬底，101、反射层，102、支撑体，103、感光体，104、电极层，105、钝化膜，106、超表面结构，107、抗反射膜。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0030]应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语
“ꢀ
包括”、
“ꢀ
包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0031]在介绍本申请提供的技术方案前，首先介绍视杆细胞。
[0032]视杆细胞是视细胞的一种，位于视网膜内，人的视网膜中约有12000万个视杆细胞。视杆细胞的杆状体呈细长圆柱体，长约40至60微米，直径约2微米。视杆细胞有感光物质，在光刺激下，感光物质可发生一系列的光化学变化和电位改变，使视细胞发放神经冲动。
[0033]图1是本申请实施例提供的一种视杆细胞型红外热成像像元示意图。
[0034]图2是本申请实施例提供的一种视杆细胞型红外热成像传感器示意图。
[0035]参考图1和图2，本申请实施例提供的视杆细胞型红外热成像传感器包括多个阵列排布的传感器像元10和位于像元下方的集成电路衬底20。
[0036]像元10可以接收来自外部环境中物体反射来的与热辐射对应的光谱范围内的电磁辐射，例如，波长为3.5微米至14微米的电磁波，通过具有光敏特性的感光区将光信号转化为电信号。
[0037]集成电路衬底20包括读出电路用于实现信号采集和数据处理。
[0038]图3和图4是本申请实施例提供的像元阵列排布方式示意图，参考图3和图4，视杆细胞型红外热成像传感器包括多个阵列排布像元10，像元阵列可以呈常规矩形阵列排布，像元阵列也可以呈行列错位式排布。
[0039]图5是本申请实施例提供的一种视杆细胞型红外热成像像元截面图。
[0040]参考图5，像元10具体包括反射层101、支撑体102、感光体103、电极层104、钝化膜
105。
[0041]反射层101用于反射红外线至像元10中的感光体103，反射层101的上表面至钝化膜105的下表面（钝化膜105与支撑体102的接触面）之间的空间形成谐振腔，设置谐振腔的高度大于等于1微米，小于等于2.5微米。
[0042]具体地，通过调整光学谐振腔的高度，可以提高像元对红外辐射的吸收率，部分入射的红外辐射能量会穿透感光体103，在感光体103下方制作一层红外反射层101，反射层101能够将从上方投射来的红外辐射能量反射回感光体103进行二次吸收。
[0043]支撑体102起到对上方感光体103、电极层104和钝化膜105组合体的支撑作用，支撑体102的下表面可与反射层101连接，不与集成电路衬底20接触，或者，支撑体102也可与集成电路衬底20连接，即嵌入反射层101中。
[0044]支撑体102的上表面至少部分连接电极层104，用于将感光体103由于接收到热辐射而改变电阻产生的电信号导出，使得集成电路衬底20将该电信号读出或处理。
[0045]支撑体10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视杆细胞型红外热成像传感器，其特征在于，所述传感器包括：集成电路衬底；设置在集成电路衬底上的多个阵列排布的传感器像元；所述每个像元包括反射层、支撑体、电极层、感光体和覆盖在感光体表面的钝化膜；所述电极层、所述感光体和所述钝化膜位于所述支撑体上方；所述电极层电连接所述感光体和所述支撑体；所述感光体为立体结构，所述感光体被配置为接收热辐射并产生电信号。2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵照，
申请(专利权)人：合肥芯福传感器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：