[發明專利]一種光譜傳感器及其集成制造方法

在審

• 申請號: 201310416108.4
• 申請日: 2013-09-12
• 公開（公告）號: CN104457993A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 劉紅超
• 申請（專利權）人: 劉紅超
• 主分類號: G01J3/457
• 分類號: G01J3/457
• 代理公司: 北京神州華茂知識產權有限公司 11358
• 代理人: 吳照幸

1.一種探測目標波段強度的光譜傳感器，其特征在于：包括波段選擇模塊、光電傳感模塊、電連接模塊、電隔離模塊；

波段選擇模塊用于將要測量的目標波段范圍從寬波段入射光中選擇出來；

光電傳感模塊用于將光信號轉換為電信號，以測定光譜強度；

電隔離模塊用于將不同區域、不同功能的電信號進行隔離，以便電信號能被識別和利用；

電連接模塊用于連接光電傳感模塊檢出的電信號，并將電信號傳送給后續器件使用；

所述波段選擇模塊位于入射光的一側，光電傳感模塊位于波段選擇模塊出射光的一側，電連接模塊與光電傳感模塊電連接，電隔離模塊位于波段選擇模塊和光電傳感模塊之間。

2.如權利要求1所述的一種探測目標波段強度的光譜傳感器，其特征在于：所述波段選擇模塊為光子晶體或者光學帶通濾波器。

3.如權利要求2所述的一種探測目標波段強度的光譜傳感器，其特征在于：所述光學帶通濾波器為折射系數不同的兩種介電材料構成的若干層薄膜結構，通過調節薄膜厚度使若干層薄膜結構允許通過的光波長范圍處于所述的目標波段范圍內。

4.如權利要求1所述的一種探測目標波段強度的光譜傳感器，其特征在于：所述光電傳感模塊包括光電二極管、光電三極管、光敏電阻、光電倍增器、光電池、CMOS、CCD或者電荷注入傳感器。

5.如權利要求1所述的一種探測目標波段強度的光譜傳感器，其特征在于：所述光電傳感模塊包括單質基半導體光電傳感器或化合物基光電傳感器。

6.如權利要求1所述的一種探測目標波段強度的光譜傳感器，其特征在于：所述光電傳感模塊、電連接模塊、電隔離模塊，與波段選擇模塊構成獨立器件。

7.一種光譜傳感器的集成制造方法，其特征在于：先通過半導體器件制造工藝在半導體晶圓上形成光電傳感模塊所需要的由P型、N型或者本征型組成的半導體區域、電介質薄膜層構成的電隔離模塊和導電薄膜構成的電連接模塊；接著再在半導體晶圓上淀積若干層具有兩種不同折射系數的電介質材料薄膜，形成波段選擇模塊；最后去掉不需要的電介質區域，以形成在需要對外電連接區域的金屬露出部分，構成光譜傳感器。

8.如權利7所述的一種光譜傳感器制造方法，其特征在于：還包括在形成光電傳感模塊、電介質隔離模塊和電連接模塊后，淀積的電介質薄膜層表面經過平坦化，以形成滿足制造光學薄膜所需要的表面粗糙度。

9.如權利7所述的一種光譜傳感器制造方法，其特征在于：所述光譜傳感器的對外電連接是在形成波段選擇模塊之后完成。

10.一種采用權利要求7所述制造方法制造的探測目標波段強度的光譜傳感器，其特征在于：所述波段選擇模塊、光電傳感模塊、電連接模塊、電隔離模塊由所述光學薄膜和半導體器件制造工藝構成的集成光電器件。