[发明专利]环境光传感器和接近度检测器中的双层光电二极管

权利要求书

1.一种多层光电二极管阵列，所述多层光电二极管阵列包括：

衬底；

第一层，所述第一层直接位于所述衬底上方；

第一光电二极管，所述第一光电二极管集成在所述第一层上，所述第一光电二极管对第一波段产生第一响应；

第二光电二极管，所述第二光电二极管集成在所述第一层上，所述第二光电二极管对第二波段产生第二响应；

第三光电二极管，所述第三光电二极管位于所述衬底与所述第一层之间的结处，所述第三光电二极管对红外波段产生第三响应，从所述红外波段执行接近度检测测量；并且

其中，通过对所述第一响应和所述第二响应进行数学处理从而产生与可见光谱相关联的光谱响应来感测环境光。

2.如权利要求1所述的光电二极管阵列，其中，所述第一光电二极管和所述第二光电二极管被像素化。

3.如权利要求2所述的光电二极管阵列，其中，在所述第一光电二极管上方设置绿色滤光器和红色滤光器。

4.如权利要求2所述的光电二极管阵列，其中，在所述第二光电二极管上方只设置绿色滤光器。

5.如权利要求4所述的光电二极管阵列，其中，通过从所述第一响应减去所述第二响应来产生环境光光谱响应。

6.如权利要求1所述的光电二极管阵列，其中，所述第一层是外延层。

7.如权利要求1所述的光电二极管阵列，其中，通过双扩散工艺形成所述第一层。

8.如权利要求1所述的光电二极管阵列，其中，所述第一波段的中心在大致550nm左右。

9.如权利要求1所述的光电二极管阵列，其中，所述衬底是P型衬底。

10.如权利要求1所述的光电二极管阵列，其中，所述外延层是N型外延层。

11.一种用于感测环境光和检测接近度的方法，所述方法包括：

在第一光电二极管处通过感测可见光谱内的光来产生第一响应；

在第二光电二极管处通过感测可见光谱和红外光谱内的光来产生第二响应；

在位于所述第一光电二极管和所述第二光电二极管下方一深度处的第三光电二极管处，通过感测红外光来产生第三响应；

通过对所述第一响应和所述第二响应进行数学处理来确定环境光强度；以及

使用所述第三响应测量接近距离。

12.如权利要求11所述的方法，其中，所述第一光电二极管和所述第二光电二极管被像素化。

13.如权利要求12所述的方法，其中，在所述第一光电二极管上方设置绿色滤光器和红色滤光器。

14.如权利要求12所述的方法，其中，在所述第二光电二极管上方只设置绿色滤光器。

15.如权利要求14所述的方法，其中，通过从所述第一响应减去所述第二响应来产生确定环境光强度的步骤。

16.一种用于感测环境光和检测接近度的系统，所述系统包括：

光电二极管阵列，所述光电二极管阵列包括：

衬底；

第一层，所述第一层直接位于所述衬底上方；

第一光电二极管，所述第一光电二极管集成在所述第一层上，所述第一光电二极管对与环境光感测相关联的第一波段产生第一响应；

第二光电二极管，所述第二光电二极管集成在所述第一层上，所述第二光电二极管对第二波段产生第二响应；

第三光电二极管，所述第三光电二极管位于所述衬底与所述第一层之间的结处，所述结型二极管对红外波段产生第三响应；

运算逻辑部件，所述运算逻辑部件被耦合以接收所述第一响应、所述第二响应和所述第三响应，并且产生环境光的强度测量值和得出接近度计算结果；以及

红外发射器，所述红外发射器产生脉冲红外信号。

17.如权利要求16所述的系统，其中，所述光电二极管阵列和所述计算逻辑部件被集成在单个半导体器件内。