[发明专利]3D成像装置、用于制造该3D成像装置的方法及3D成像系统

权利要求书

1.一种3D成像装置，包括光电探测器(2)矩阵(M)，其特征在于，所述3D成像装置包括：

-第一材料层(1)，固定在所述光电探测器矩阵的一个表面上，所述第一材料层(1)能够反射或吸收入射到其表面(3)中的任意一个上的光，每个光电探测器(2)处的所述第一材料层中均形成有开口；以及

-第二材料层(6)，由电绝缘材料形成，具有固定在所述第一材料层(1)上的第一表面，所述第二材料层(6)在其本体中包围一组G个波导件(5)，G是大于或等于2的整数，这组G个波导件中的每个波导件(5)均具有与所述第二材料层的所述第一表面基本齐平并基本面对开口(3)设置的第一端以及与所述第二材料层(6)的与所述第一表面相对的第二表面基本齐平的第二端，每个第二端均形成用于入射到所述第二材料层的所述第二表面上的光的传感器元件，将N个不同波导件的所述第一端与所述第二端分开的距离彼此不同，N为大于或等于2且小于或等于G的整数。

2.根据权利要求1所述的3D成像装置，其中，所述波导件是纳米导线。

3.根据权利要求1或2所述的3D成像装置，其中，所述G个波导件分布在所述光电探测器矩阵的表面上方，从而使分别与形成在Nd个相邻光电探测器处的Nd个开口相对地设置的至少一组Nd个波导件的Nd个波导件相对于所述第二材料层的所述第一表面具有N个不同高度，所述Nd个相邻光电探测器形成P行且Q列的初等子矩阵，P和Q是大于或等于2的整数(P×Q＝Nd)，Nd为大于或等于N的整数。

4.根据权利要求3所述的3D成像装置，并且包括具有Nd个波导件的至少两个不同组件，其中，每组Nd个波导件的所述Nd个波导件根据对于各组Nd个波导件均相同的图案分布。

5.根据权利要求1到4中任一项所述的3D成像装置，其中，所述第一材料层(1)是反射光的金属层。

6.一种用于制造3D成像装置的方法，其特征在于，所述方法包括：

-用于形成第一结构(D 1)的步骤，由光电探测器(2)矩阵(M)形成所述第一结构，在所述光电探测器矩阵的一个表面上沉积能够反射或吸收其任意一个表面上的入射光的第一材料层(1)，在每个光电探测器(2)处的所述第一材料层中形成开口(3)，

-用于形成第二结构(D2)的步骤，由绝缘体型衬底(S)上的硅形成所述第二结构，将涂覆有第二电绝缘材料层(6)的纳米导线固定在所述第二结构上，将所述纳米导线以与分布形成在所述第一材料层(1)中的所述开口(3)的方式基本相同的方式分布在所述绝缘体型衬底上的硅上，并使所述纳米导线与所述材料层(6)的平面表面齐平，

-用于将所述第二结构(D2)附设到所述第一结构(D1)上从而将所述纳米导线的与所述第二材料层的平面表面齐平的端部与所述开口(3)相对地设置的步骤，以及

-用于蚀刻所述绝缘体型衬底上的硅和涂覆所述纳米导线的所述材料层，以首先去除所述绝缘体型衬底上的硅、且然后形成涂覆所述纳米导线的N个不同水平的所述第二材料层的步骤，这N个不同水平使得能够分别定义彼此高度不同的N个不同纳米导线，N为大于或等于2的整数。

7.根据权利要求6所述的用于制造3D成像装置的方法，其中，所述用于形成所述第一结构(D1)的步骤包括：

-用于在所述光电探测器(2)矩阵(M)的所述表面上沉积所述第一材料层(1)的步骤，以及

-用于蚀刻所述第一材料层(1)以形成在所述光电探测器(2)处得到的所述开口(3)的步骤。

8.根据权利要求6或7所述的用于制造3D成像装置的方法，其中，所述用于形成所述第二结构(D2)的步骤包括：

-用于在所述绝缘体型衬底(S)上的硅上沉积金属层的步骤，

-用于蚀刻所述金属层以形成在所述绝缘体型组件(S)上的硅上以与在所述光电探测器矩阵上分布所述开口(3)的方式基本相同的方式分布的一组金属触点(4)的步骤，

-用于从所述金属触点(4)生长纳米导线(5)的步骤，

-用于在所述绝缘体型衬底(S)上的硅上沉积所述第二材料层(6)以涂覆所有所述纳米导线(5)的步骤，以及

-用于使所述第二材料层(6)平面化以去除所述金属触点(4)并使所述第二层(6)的表面成为平面从而使所述纳米导线与所述表面齐平的步骤。