[发明专利]一种红外和可见光双波段传感器像元及阵列

权利要求书

1.一种红外和可见光双波段传感器像元，其特征在于：

包括硅衬底(8)和位于硅衬底(8)上层的金属反射层(5)组成的基础块、从硅衬底(8)上生长的可见光传感部(6)、悬空设置于基础块上方的红外传感部(1)；

每一个双波段传感器像元包括2个可见光传感部(6)，且2个可见光传感部(6)在俯视方向上关于红外传感部(1)呈左右对称布置，红外传感部(1)在俯视方向的投影介于2个可见光传感部(6)之间，且2个可见光传感部(6)远离红外传感部(1)的一侧边均与基础块对应侧边齐平。

2.根据权利要求1所述的一种红外和可见光双波段传感器像元，其特征在于：

所述红外传感部(1)与基础块之间还设置有桥腿结构；

所述桥腿结构包括:纵向金属桥腿(2)横向金属桥腿(3)和金属桥柱(4)；

所述纵向金属桥腿(2)位于红外传感部(1)正下方，纵向金属桥腿(2)的上端与红外传感部(1)连接，纵向金属桥腿(2)的下端垂直与横向金属桥腿(3)一端连接，所述横向金属桥腿(3)与红外传感部(1)平行设置并隐藏于红外传感部(1)之下，横向金属桥腿(3)另一端横向延伸后与竖直的金属桥柱(4)连接；

所述金属桥柱(4)穿过金属反射层(5)安装在硅衬底(8)上，金属桥柱(4)采用导线与读出电路连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种红外和可见光双波段传感器像元，其特征在于：所述红外传感部(1)包括从上至下层叠的氮化硅顶层(11)、氧化钒热敏电阻层(12)、氮化硅支撑层(13)，其中，氧化钒热敏电阻层(12)两侧设置有氧化钒两端电极(14)，所述纵向金属桥腿(2)与氧化钒两端电极(14)导接。

4.根据权利要求2所述的一种红外和可见光双波段传感器像元，其特征在于：所述横向金属桥腿(3)成S形状弯曲结构或矩形波状弯曲结构。

5.根据权利要求2所述的一种红外和可见光双波段传感器像元，其特征在于：所述横向金属桥腿(3)的下侧面距离金属反射层(5)的距离为800nm-1200nm。

6.根据权利要求2所述的一种红外和可见光双波段传感器像元，其特征在于：所述金属桥柱(4)设置在硅衬底(8)的2个对角点上。

7.根据权利要求2所述的一种红外和可见光双波段传感器像元，其特征在于：所述红外传感部(1)为一个倒角的矩形板结构。

8.根据权利要求1所述的一种红外和可见光双波段传感器像元，其特征在于：所述金属反射层(5)两侧设置有金属反射层开口(64)，所述可见光传感部(6)设置在金属反射层开口(64)内，所述可见光传感部(6)为在硅衬底(8)上制作的PPD型可见光探测结构；

所述PPD型可见光探测结构包括在硅衬底(8)上掺杂形成的P型掺杂区(62)、在P型掺杂区(62)上掺杂形成的N型掺杂区(61)、在N型掺杂区(61)上重掺杂形成的P⁺型掺杂区。

9.根据权利要求8所述的一种红外和可见光双波段传感器像元，其特征在于：所述P型掺杂区(62)掺杂浓度为10¹⁴cm^-3～10¹⁶cm^-3，N型掺杂区(61)掺杂浓度为10¹⁵cm^-3～10¹⁶cm^-3,深度为400～500nm，所述P⁺型掺杂区重掺杂浓度为10¹⁷cm^-3～10¹⁸cm^-3，深度为50～100nm。

10.一种红外和可见光双波段传感器阵列，其特征在于：

包括若干个所述双波段传感器像元，双波段传感器像元呈行列阵列排布，沿行方向排列相邻的所述双波段传感器像元的可见光传感部(6)临接在一起；沿列方向排列相邻的所述双波段传感器像元的红外传感部(1)的横向金属桥腿(3)共用一个金属桥柱(4)临接在一起。