[發明專利]一種圖像探測器

在審

• 申請號: 202010072653.6
• 申請日: 2020-01-21
• 公開（公告）號: CN111261649A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 黃忠守;顧鐵
• 申請（專利權）人: 上海奕瑞光電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 馮偉

本申請實施例提供一種圖像探測器，包括復數個光敏像素所組成的像素陣列。光敏像素包括光電轉換層及遮光層，光電轉換層用于將入射光轉換為光生電荷光電轉換層；遮光層設置在光電轉換層靠近入光面的一側，并且包括遮光部及復數個通孔，通孔的中心線垂直于光電轉換層，用于選擇部分入射光通過并傳輸至光電轉換層。其中，遮光層的復數個通孔中，通孔的大小與通孔的中心到光敏像素的邊緣的最近距離相關，最近距離越小通孔就越小。本申請實施例提供的圖像探測器可以減少相鄰的光敏像素位置的入射光到達本光敏像素的概率，降低串擾；另外，靠近中心位置的通孔較大可以在不增加串擾風險的情況下提升中心位置獲取的光量從而提高信噪比。

【技術領域】

本申請涉及圖像探測技術領域，具體涉及一種圖像探測器。

【背景技術】

圖像探測器是通過來自物體的能量輻射來探測物體的形狀或內部結構，這種輻射或者來自物體本身，或者來自外界輻射的反射。由于物體的表面形狀和內部結構會對輻射信號的空間分布發生調制作用，因此來自物體的輻射的空間分布就自然會攜帶著物體的表面或體內結構的圖像信息，通過將該圖像的輻射分布轉換為電信號，從而獲取被探測物體的形狀或內部結構。

例如，平板式放射線圖像探測器就是圖像探測器的一種，已經被廣泛應用于數字化醫療診斷和放射線治療的實時監控。平板式放射線圖像探測器根據探測原理和結構，大致可以分為兩類：直接變換式和間接變換式。其中，間接變換式探測器主要包括放射線轉換層和光學圖像探測器，放射線轉換層能夠將放射線轉換成可見光，光學圖像探測器包括多個光電轉換器件。可見光被光電轉換器件接收后產生電子空穴對，電子空穴對在電場的作用下分離后，分別向著光電轉換器件的陽極和陰極移動后被收集，然后產生電信號并且輸出給外部電路，最終實現圖像的探測。

在目前的間接變換式探測器中，經放射線轉換層的作用從放射線轉換成可見光的光子，會向著360度的各個方向輻射。也就是說一個入射放射線的光子產生的上百個可見光的光子會以發散的角度輻射到各個方向。大角度輻射出來的可見光的光子很可能將一個放射線的點源擴散成一個模糊的可見光的有一定半徑的圓斑，從而在光電轉換器件上無法還原原始的圖像而是一個模糊的圖像。這種大角度的光線還可能在長路徑的傳播過程中被介質吸收，不僅不能對圖像信號產生貢獻，而且會導致圖像的空間解析度或圖像的對比度的降低，嚴重影響圖像質量。

在其他形式的圖像探測器，例如可見光的指紋圖像傳感器，也存在著類似的問題。照明指紋的光源通常是朗伯輻射體或者朗伯輻射面，向著空間各個角度發射相等亮度的光線。從指紋和基板接觸面反射回來的光線也會是向著各個方向輻射。所以從一個指紋點發射出來的光線可能會到達復數個不同距離的指紋圖像傳感器的像素，造成圖像的串擾和降低圖像的分辨率。

【申請內容】

有鑒于此，本申請實施例提供了一種圖像探測器，以解決以上問題。

本申請實施例提供一種圖像探測器，包括復數個光敏像素所組成的像素陣列，所述光敏像素包括：

光電轉換層，用于將入射光轉換為光生電荷；

遮光層，設置在光電轉換層靠近入光面的一側，遮光層包括遮光部及復數個通孔，通孔的中心線垂直于光電轉換層，用于選擇部分入射光通過并傳輸至光電轉換層；

其中，遮光層的復數個通孔中，通孔的大小與通孔的中心到光敏像素的邊緣的最近距離相關，所述最近距離越短通孔就越小。