由多个微透镜覆盖的单光子雪崩二极管的制作方法

本发明整体涉及成像系统，并且更具体地，涉及包括用于单光子检测的单光子雪崩二极管(spad)的成像系统。

背景技术：

1、现代电子设备(诸如蜂窝电话、相机和计算机)常常使用数字图像传感器。图像传感器(有时称为成像器)可由二维图像感测像素的阵列形成。每个像素通常包括光敏元件诸如光电二极管，这些光敏元件接收入射光子(入射光)并把光子转变为电信号。

2、常规图像传感器可以多种方式受到有限功能的影响。例如，一些常规图像传感器可能无法确定从图像传感器到正在成像的物体的距离。常规图像传感器也可具有低于期望的图像质量和分辨率。

3、为了提高对入射光的灵敏度，有时可在成像系统中使用单光子雪崩二极管(spad)。单光子雪崩二极管可能够进行单光子检测。

4、本文所述的实施方案就是在这种背景下出现的。

技术实现思路

技术特征：

1.一种半导体器件，所述半导体器件包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第二尺寸大于所述第一尺寸，并且其中所述第二微透镜与所述单光子雪崩二极管的周边重叠。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述第一微透镜中的每一个微透镜与所述光散射结构中的相应的一个光散射结构对准。

5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述第一微透镜中的每一个微透镜具有第一宽度，其中所述光散射结构中的每一个光散射结构具有第二宽度，并且其中所述第一宽度在所述第二宽度的20％以内。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

7.一种成像系统，所述成像系统包括：

8.根据权利要求7所述的成像系统，其中所述成像系统是用于车辆的成像系统。

9.一种半导体器件，所述半导体器件包括：

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中所述微透镜的阵列包括至少五行和至少五列。

技术总结
本公开涉及由多个微透镜覆盖的单光子雪崩二极管。提供了一种成像设备，该成像设备能够包括单光子雪崩二极管(SPAD)。每个SPAD能够与多个微透镜重叠。在每个SPAD之上的微透镜能够包括在该SPAD的中心部分之上的具有第一尺寸的第一微透镜和在该SPAD的周边区域之上的具有大于该第一尺寸的第二尺寸的第二微透镜。该第二微透镜能够为球形微透镜或柱形微透镜。该第一微透镜能够与下面的光散射结构对准，以提高该光散射结构的效率。该第二微透镜能够与隔离结构部分地重叠以将光远离该隔离结构并朝向SPAD指引。

技术研发人员：M·A·苏弗里德格,A·E·帕克金斯
受保护的技术使用者：半导体元件工业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13