[發明專利]一種一維光探測陣列組合

在審

• 申請號: 202210237931.8
• 申請日: 2022-03-10
• 公開（公告）號: CN114744008A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 黃飛;鐘知鳴;楊喜業
• 申請（專利權）人: 廣州光達創新科技有限公司
• 主分類號: H01L27/30
• 分類號: H01L27/30;H01L51/42
• 代理公司: 深圳叁眾知識產權代理事務所(普通合伙) 44434
• 代理人: 李國強

本發明涉及一種一維光探測陣列組合，其任意兩個光敏層AL_x1y1和AL_x2y2，存在一個或多個差值響應峰△EQE₁～△EQE_m，而|△EQE_max|和|△EQE_min|中的較大值≥10％。本發明的光探測陣列，具有結構簡單、制備難度低、可制備柔性器件支持角度探測等優勢；無需濾光片，僅通過后期信號處理即可實現窄帶寬探測；可通過對敏感光譜的調節，更改陣列的探測波長范圍；還可以通過引入電子/空穴傳輸層和調節各功能層的厚度，更改敏感光譜范圍。

技術領域

本發明涉及光電技術領域，具體涉及一種一維光探測陣列組合，其具有窄波段探測能力。

背景技術

有機光電半導體以其低廉的成本，以及制備大面積、柔性光電器件方面的潛在優勢，得到了人們的廣泛關注。隨著有機發光二極管的相關技術進步和商業化應用，作為其原理上逆向過程的光敏二極管，也得到了長足的發展并緩步朝向產業化邁進。

光敏二極管具有與傳統硅基或砷化鎵二極管類似的特性，且所需的加工工藝更簡單，為低成本大規模加工電子光敏器件帶來了機遇。并且，用于有機光敏二極管制備的原料，包括有機光敏小分子或聚合物、有機無機雜化鈣鈦礦或有機配體修飾的量子點等材料，與可溶于揮發性有機溶劑，上述物質以溶液的形式進行加工制備，成為所需的功能層薄膜。在此基礎上加以包括噴墨打印、卷對卷印刷、膠印等傳統印刷技術的應用，光敏電子器件的生產制造將會發生重大變化，并且一些需要特殊力學性質的應用(如柔性器件)得益于有機光敏二極管的特性也將得以實現。

有機光敏二極管的一個重要價值體現于其在光譜探測和成像領域的應用。眾所周知，入射光在有機光敏二極管敏感波段強度的積分正比于為其輸出電流信號的強度，而特定波長的強度無法直接體現。為了解決這個問題，一個解決方法是開發只對特定波長敏感的窄帶寬光敏二極管。但這一方法，無論在材料開發的難度上，還是成本上，都令人難以接受，這是因為：有機光敏二極管的信號產生是基于給體材料和受體材料界面間的激子分離，兩種光敏材料不同的能級結構必然導致器件敏感光譜的展寬。而單一波段敏感的探測器普適性較差，導致每個波段單獨開發對應的窄帶探測器的成本高昂；而采用濾光片法或利用傅里葉變換法是目前常見的進行特定波長信號采集的有效辦法，但也有其固有缺點：濾光片法對入射光進行了過濾處理降低了光信號強度，而傅里葉變換法則需要復雜的光路只適合用于儀器分析。

因此，亟需找到一種技術方案，來解決現有技術存在的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種具備分頻段探測能力的一維光探測陣列組合。該一維光探測陣列組合由若干平行排列的一維光探測陣列經組合而成，子像素之間一一對應形成點陣。其中每個一維光探測陣列均含有彼此不同的子像素器件結構，通過不同一維光探測陣列之間的信號相互比對，從而抵消光探測陣列重疊的外量子效率響應光譜探測范圍部分，進而得到各個外量子效率響應光譜具有差異的部分的光強信號，來實現類似窄帶濾光片的效果。這樣避免了窄帶光敏二極管的開發與濾光片的使用，簡化了器件結構和降低成本。

本發明的目的在于，提供一種一維光探測陣列組合，其為n×m的陣列組合，其中

n為一維光探測陣列的個數，所述一維光探測陣列彼此平行設置；

m為每個一維光探測陣列中像素的個數；

任意像素Pix_xy中均對應地含有半導體器件Sem_xy；

任意半導體器件Sem_xy中均對應地含有光敏層AL_xy；

并且

所述任意一個光敏層AL_xy均滿足以下條件：