[發(fā)明專利]環(huán)境光探測(cè)器、探測(cè)器陣列及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980044000.2
• 申請(qǐng)日: 2019-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112352141A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華·武;安德烈·雷索夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體股份有限兩合公司
• 主分類號(hào): G01J1/42
• 分類號(hào): G01J1/42;G01J1/44;G01J1/04
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 劉丹

公開(kāi)了一種環(huán)境光探測(cè)器、探測(cè)器陣列和方法。在實(shí)施例中，環(huán)境光傳感器包括第一多個(gè)傳感器元件，每個(gè)傳感器元件被配置為響應(yīng)于照明水平而提供信號(hào)，以及第二多個(gè)參考元件，每個(gè)參考元件被配置為提供參考信號(hào)，并且每個(gè)參考元件都包括被配置為遮擋相應(yīng)參考元件免于被照亮的阻擋元件，其中第一多個(gè)大于第二多個(gè)，并且第一多個(gè)傳感器元件和第二多個(gè)參考元件布置成陣列，以及其中，傳感器元件和參考元件橫向布置在共享至少一個(gè)公共第一觸點(diǎn)的公共層基板上或之中。

本申請(qǐng)要求美國(guó)專利申請(qǐng)第16/024,437號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其通過(guò)引用結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種環(huán)境光探測(cè)器。本申請(qǐng)還涉及環(huán)境光探測(cè)器、探測(cè)器陣列以及形成環(huán)境光傳感器的方法。

背景技術(shù)

環(huán)境光傳感器(ALS)是一種電子設(shè)備，其測(cè)量環(huán)境照明的強(qiáng)度并輸出與照明水平成比例的電信號(hào)。然后，該輸出可用于控制照明設(shè)備的強(qiáng)度或色溫。ALS可以包括光電二極管陣列和電流放大器。

暗電流是即使沒(méi)有光子進(jìn)入器件時(shí)流經(jīng)光敏器件(例如光電二極管)的相對(duì)較小的電流。當(dāng)探測(cè)器沒(méi)有被入射光照射時(shí)，暗電流由探測(cè)器中產(chǎn)生的電荷載流子組成。它是半導(dǎo)體的隨溫度變化的特性。暗電流可以通過(guò)加熱光電二極管來(lái)增加，并且在二極管冷卻時(shí)相應(yīng)地減小。

為了使用環(huán)境光傳感器提供更好的測(cè)量結(jié)果，期望減少此類傳感器中暗電流的影響。

發(fā)明內(nèi)容

實(shí)施例提供具有改善的暗電流補(bǔ)償?shù)沫h(huán)境光傳感器。在一方面，環(huán)境光傳感器包括第一多個(gè)傳感器元件，每個(gè)傳感器元件配置成在被光照射時(shí)提供信號(hào)。換句話說(shuō)，每個(gè)傳感器元件被配置為響應(yīng)于光照而提供信號(hào)。傳感器信號(hào)可以與照明水平成比例。環(huán)境光傳感器包括第二多個(gè)參考元件，每個(gè)參考元件被配置為提供參考信號(hào)并且包括阻擋元件以遮擋參考元件免于被照亮。第一多個(gè)大于第二多個(gè)，并且第一多個(gè)傳感器元件和第二多個(gè)參考元件以陣列布置。此外，傳感器元件和參考元件被橫向地布置在共享至少一個(gè)公共觸點(diǎn)的公共基板中。

在另一方面，一種環(huán)境光傳感器，包括第一傳感器元件，每個(gè)傳感器元件被配置為響應(yīng)于照明水平和參考元件而提供信號(hào)，每個(gè)參考元件被配置為提供參考信號(hào)并且每個(gè)參考元件包括被配置為遮擋相應(yīng)的參考元件免于被照亮的阻擋元件。傳感器元件的數(shù)量大于參考元件的數(shù)量。傳感器元件和參考元件排列成陣列。傳感器元件和參考元件橫向地布置在共享至少一個(gè)公共第一觸點(diǎn)的公共層基板上或其中。

一方面，用于參考元件的第二觸點(diǎn)布置在參考元件的面向阻擋元件的表面上。此外，用于傳感器元件的第二觸點(diǎn)可以布置在傳感器元件的面向阻擋元件的表面上。替代地，這些觸點(diǎn)可以布置在背離阻擋元件的表面上。在一些實(shí)施例中，公共觸點(diǎn)布置在公共層基板的背離阻擋元件的表面上。例如，這可以通過(guò)穿過(guò)公共基板的接觸通孔來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在一些實(shí)施例中，從俯視圖來(lái)看，阻擋元件大于相應(yīng)參考元件所占據(jù)的面積。例如，阻擋元件可以完全覆蓋相應(yīng)的參考元件并且進(jìn)一步在參考元件與第一多個(gè)傳感器元件中的相鄰傳感器元件之間的空間之間橫向地延伸。

在一些情況下，阻擋元件可以在第一多個(gè)傳感器元件中的傳感器元件上與參考元件相鄰的一部分上延伸。傳感器元件的被阻擋元件覆蓋的部分可以在傳感器元件的總傳感器面積的5％至50％之間，并且特別地在5％至10％之間。

傳感器元件和參考元件可各自包括p摻雜層、n摻雜層以及它們之間的有源區(qū)，該有源區(qū)被配置為在被照亮?xí)r產(chǎn)生信號(hào)。在一些其他方面，傳感器元件和/或參考元件均包括布置在公共基板中的阱，以在阱和公共基板之間形成有源層。

傳感器和參考元件的數(shù)量可能不同。在一些實(shí)施例中，傳感器元件和參考元件以陣列布置，使得沿著陣列的邊緣的傳感器元件和參考元件的比率對(duì)應(yīng)于第一多個(gè)和第二多個(gè)之間的比率。