[发明专利]光电二极管阵列

说明书

公开了一种光电二极管阵列，其包括第一光电二极管，第一光电二极管包括第一组空间分离且电互连的光电二极管分段(D1')。第二光电二极管包括第二组空间分离且电互连的光电二极管分段(D2')。第一光电二极管分段群(12)包括来自第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段。来自第一光电二极管分段群的光电二极管分段相对于共同的对称中心以共同的第一距离围绕共同的对称中心(CO)径向布置。第二光电二极管分段群(34)包括来自第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段。来自第二光电二极管分段群的光电二极管分段相对于共同的对称中心以第二共同的距离围绕共同的对称中心径向布置，其中，第一距离不同于第二距离。每个光电二极管具有面积匹配的配对光电二极管，形成匹配的光电二极管对。匹配的配对光电二极管包括一组匹配的空间分离且电互连的光电二极管分段。每个光电二极管分段群包括相应的一组匹配的光电二极管分段。

本发明涉及一种光电二极管阵列。

在许多不同应用领域中，诸如接近检测、颜色感测、手势检测和环境光感测，光电二极管被用作光传感器。光电二极管能够被布置成包括多个单独的光电二极管的一维或二维阵列。例如，单独的二极管以正方形或矩形配置布置，以便最佳地利用可用的芯片区域。此外，每个单独的光电二极管通常以矩形方式构造，即，所有边以直角相交。

通常将包括光电二极管的光传感器设计成将入射辐射聚焦在感测光电二极管实体的中心上。然而，当辐射源的入射角改变时，在光电二极管结构上的照射将改变，将照射转移到光电二极管的不同区域。该二极管暴露对角度辐照度的依赖性是不理想的，并且最终导致不良的光学性能。

本发明的目的是提供一种降低角度依赖性并改进光学性能的光电二极管阵列。

该目的通过独立权利要求的主题来实现的。在从属权利要求中描述了进一步的发展和实施例。

在至少一个实施例中，光电二极管阵列包括第一和第二光电二极管。第一光电二极管包括第一组空间分离且电互连的光电二极管分段。第二光电二极管包括第二组空间分离且电互连的光电二极管分段。

光电二极管分段能够是独立的单独的光电二极管，例如，具有单独的pn结。然而，由于任何组内的光电二极管分段电互连，因此它们表现为共同的单个光电二极管，例如具有相同的有效敏感表面区域。在这个意义上，光电二极管分段是光电二极管的子单元。优选地，这些子单元在空间上散布开并且彼此不重叠或不直接接触。光电二极管可以包括一组或更多组光电二极管分段。

光电二极管分段能够被划分成光电二极管分段群。第一光电二极管分段群包括来自第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段。来自第一光电二极管分段群的光电二极管分段围绕共同的对称中心径向布置。来自第一光电二极管分段群的所有光电二极管分段相对于共同的对称中心以共同的第一距离布置。

第二光电二极管分段群包括来自第一组和/或第二组光电二极管分段的光电二极管分段。来自第二光电二极管分段群的光电二极管分段围绕共同的对称中心径向布置。来自第二光电二极管分段群的所有光电二极管分段相对于共同的对称中心以共同的第二距离布置。此外，第一距离不同于第二距离。

换句话说，光电二极管分段群可以包括来自不同组的分段，但是共享相似的布置，例如，来自一个群的所有分段具有相对于共同的对称中心的相同的距离。任何一个群中的光电二极管分段的共同的距离能够从各个光电二极管分段的相应的形心来测量，例如它们的光敏区域的形心。优选地，一组中的光电二极管分段具有相同的形状和面积，以便光电二极管分段能够围绕共同的对称中心对称地布置。

术语“径向布置”指分段相对于共同的对称中心的特定对称布置。来自给定群的所有分段共享相同的共同的距离，即，共同的距离限定围绕共同的对称中心的圆，并且来自所述群的所有分段被布置在该特定的圆上。此外，分段可以具有与该特定圆对齐的几何性质，例如，指向共同的对称中心的弧或边。“径向布置”与各个二极管以正方形或矩形配置来布置的“矩形布置”是不同的。