[发明专利]具有用于容纳光发射体的嵌入式阱的图像传感器

权利要求书

1.一种具有用于容纳光发射体的嵌入式阱的图像传感器，包括：

半导体基板，其包括分别与所述图像传感器的感光像素的阵列对应的掺杂的感测区域的阵列，所述半导体基板形成阱的阵列，每个阱与相应掺杂的感测区域对准，以促进由包括所述相应掺杂的感测区域的感光像素检测由设置在所述阱中的光发射体发射到所述感光像素的光；以及

在相邻的掺杂的感测区域之间的阻光屏障，以减少光从未与每个感光像素的掺杂的感测区域对准的阱传播到所述每个感光像素的所述掺杂的感测区域。

2.根据权利要求1或2所述的图像传感器，所述阻光屏障至少是部分反射的。

3.根据权利要求1或2所述的图像传感器，所述阱位于所述半导体基板的光接收表面中，所述阻光屏障在与所述掺杂的感测区域的阵列的平面正交的维度中跨越至少从所述半导体基板的所述光接收表面的顶部到所述阱的底部的下方。

4.根据权利要求1或2所述的图像传感器，每个掺杂的感测区域在与所述感光像素的阵列的平面正交的维度中跨越至少从所述阱的底部的上方到下方。

5.根据权利要求1或2所述的图像传感器，所述阱位于所述半导体基板的光接收表面中，所述图像传感器还包括设置在所述光接收表面上并衬于所述阱的阵列以形成带衬里的阱的阵列的一个或多个顶部层，所述一个或多个顶部层包括至少一个钝化层。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，所述阻光屏障在与所述感光像素的阵列的平面正交的第一维度中具有第一跨度，所述第一跨度至少从所述光接收表面的顶部到所述带衬里的阱的底部的下方。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，每个掺杂的感测区域在所述第一维度中具有第二跨度，所述第二跨度与所述第一跨度重叠。

8.根据权利要求7所述的图像传感器，所述第二跨度至少从所述带衬里的阱的底部的上方到所述阱的底部的下方。

9.根据权利要求7所述的图像传感器，所述第二跨度仅位于所述阱的底部的下方。

10.根据权利要求5所述的图像传感器，所述一个或多个顶部层包括：

设置在所述光接收表面上的第一钝化层；

设置在所述第一钝化层上的高k介电层；以及

设置在所述高k介电层上的第二钝化层。

11.根据权利要求10所述的图像传感器，所述半导体基板还在相邻的感光像素之间形成沟槽，所述第一钝化层和所述高k介电层衬于所述沟槽，所述阻光屏障是设置在所述沟槽中的所述高k介电层上的阻光深沟槽隔离。

12.根据权利要求1或2所述的图像传感器，每个阱的底部在所述半导体基板的顶部下方50和300纳米之间，每个阱具有在50和1000纳米之间范围内的宽度，所述感光像素的阵列的特征在于在0.5和3.0微米范围内的节距。

13.根据权利要求1或2所述的图像传感器，每个阱具有平坦的底部表面。

14.一种用于多个样本的基于发光的询问的设备，包括：

权利要求1至13中任一项所述的图像传感器，其中每个光发射体是样本；以及

设置在所述图像传感器的具有所述阱的一侧上的盖子，所述盖子形成(a)在所述阱中的至少一些阱上方的流体室、(b)用于将流体接收到所述流体室中以便当所述样本中的每个样本被设置在所述阱中可从所述流体室接近的相应阱中时与所述多个样本相互作用的入口端口、以及(c)用于与所述入口端口配合以允许所述流体流动通过所述样本室的出口端口。