[发明专利]具有滤光器的紫外传感器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求根据35U.S.C.§119(e)要求2014年5月23日提交的题目为“具有滤光器的紫外传感器”的美国临时申请号62/002,211的权益。美国临时申请号62/002,211以全部内容通过引用并入于此。

背景技术

电子设备，例如智能电话，平板电脑，数字媒体播放器等等，越来越多地采用光传感器来控制该设备提供的一系列功能的操作。例如，光传感器可用于电子设备以探测环境状况，例如环境照明条件以控制设备显示屏的亮度。典型的光传感器采用光度感应器，例如光电二极管，光电晶体管等，其将接收到的光转换为电信号(例如，电流或电压)。

发明内容

光传感器被描述为包括在光电探测器上放置的滤除可见和红外光波长而允许感测紫外(UV)波长的滤光器。在一个或多个实施方式中，光传感器包括包含衬底的半导体器件(例如，管芯)。光电探测器(例如，光电二极管，光电晶体管等)形成在衬底内临近衬底的表面。在一个或多个实施方式中，衬底包括绝缘体上硅衬底(silicononinsulatorsubstrate，SOI)，例如在绝缘体上硅薄膜衬底(thinfilmsilicononinsulator，TFSOI)。滤光器(例如，吸收滤光片，干涉滤光片，平通滤光器(flatpassfilter)，基于McKinlay-Diffey红斑作用光谱的滤光器(McKinlay-DiffeyErythemaActionSpectrum-basedfilter))放置于光电探测器上。滤光器设置为从光传感器接收的光中滤除红外光和可见光从而至少基本上阻止红外光和可见光到达光电探测器。SOI衬底的厚度是可定制的，以改变接收到的UV/可见光波长的比例。

“发明内容”部分以简要的形式有选择性地介绍了在“详细描述”中将进一步阐述的一些概念。本发明内容部分不是为了定义所要求保护主题的关键特征或本质特征，也不是为了作为确定所要求保护主题范围的补充。

附图说明

“详细描述”部分参照附图进行描述。说明书和附图中不同的实例中使用相同附图标记用来表示相似或相同部件。

图1是根据本发明的一个实施例的紫外(UV)传感器的概略性截面图。

图2是根据本发明的一个实施例的用于UV传感器的滤光器在多个波长范围内的传输响应图。

图3是根据本发明的一个实施例的用于UV传感器的多个基于McKinlay-Diffey红斑作用光谱的滤光器在多个波长范围内传输响应的线性刻度图。

图4是根据本发明的一个实施例的用于UV传感器的多个基于McKinlay-Diffey红斑作用光谱的滤光器在多个波长范围内传输响应的对数刻度图。

图5是在一个制造根据本发明的光传感器的示例实施方式中说明示例方法的流程图，所述光传感器具有位于具有SOI衬底的光探测器上的滤光器。

详细描述

概述

为了滤光，光传感器可采用阻挡滤光器以降低特定波长或一系列波长的传输，而使剩余波长通过而到达光传感器的光电探测器。紫外(UV)传感器设定为探测位于约280nm至约400nm紫外波谱范围内的光。UV传感器的衬底有助于成本、量子效率(QE)，以及从光电探测器滤除的不需要波长的量。

光传感器被描述为包括在光电探测器上放置的滤除可见光波长和红外波长而允许感应紫外(UV)波长的滤光器。在一个或多个实施方式中，光传感器包括包含衬底的半导体器件(例如，管芯)。光电探测器(例如，一个或多个光电二极管，光电晶体管等)形成在衬底内临近衬底的表面上。在一个或多个实施方式中，衬底包括绝缘体上硅衬底(SOI)，例如在绝缘体上的硅薄膜(TFSOI)衬底。SOI的厚度可以影响光电探测器探测到的可见光量。例如，与较薄的SOI层相比，较厚的SOI层通常有利于探测更宽光谱范围内的可见光。SOI的厚度也会影响光电探测器的量子效率，即SOI层越厚，量子效率越高。滤光器(例如，吸收滤光片，干涉滤光片，平通滤光器，基于McKinlay-Diffey红斑作用光谱的滤光器，UVA/UVB滤光器，等等)放置于光电探测器上以滤除由光传感器接收到的光中的红外光和可见光从而至少基本上阻止红外光和可见光到达光电探测器。在实施方式中，滤光器放置在衬底的表面上，且位于光电探测器上以滤除光传感器所接收的光中的红外光和可见光。