[发明专利]一种集成型成像传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种集成型成像传感器，其特征在于，该集成型成像传感器为雪崩探测器阵列集成读出电路、微纳光栅(micro-polarizer)和超棱镜(metalens)结构，从下至上依次包括图像信号读取电路、雪崩探测器阵列、纳米鳍(nanofin)阵列超棱镜和微纳光栅阵列；雪崩探测器采用倒装结构；下表面布置n型与p型欧姆电极并与图像信号读取电路相连接；上表面是探测器半导体材料外延基底，超棱镜集成在外延基底之上，采用纳米鳍阵列制成；微纳光栅阵列分布于纳米鳍阵列之上；

所述微纳光栅阵列可将入射的非偏振光转变成偏振光，随后传递给纳米鳍阵列聚焦；所述纳米鳍阵列超棱镜具备焦距超短，相差极小的优点，可以将物象清晰的成在雪崩探测器阵列上；雪崩探测器阵列位于超棱镜的焦平面上，可以高灵敏地识别外部信号。

2.根据权利要求1所述的集成型成像传感器，其特征在于，

所述图像信号读取电路包含并不限于电荷耦合器件（CCD）读出电路。

3.根据权利要求1所述的一种集成型成像传感器，其特征在于，

所述雪崩探测器阵列探测中心波长包含紫外、可见光、红外；光线入射模式包含正入射和背入射；材料包含GaN、GaAs、InP、Si、AlGaAsSb、HgCdTe；工作模式包含线性模式和盖革模式。

4.根据权利要求1所述的一种集成型成像传感器，其特征在于，

所述纳米鳍阵列超棱镜的制备材料包含非晶态TiO₂，Si材料；阵列的基本单元为轴对称型纳米鳍，形状包括立方体，椭圆柱；纳米鳍分布距离为亚波长量级；纳米鳍阵列包含5个变量，纳米鳍长轴长L，其中，0 μmL100 μm，短轴长W，其中，0 μmWL100 μm，鳍高H，其中，0μmH100 μm，位于坐标（x,y）处的纳米鳍旋转角θ（x,y），其中，0θ（x,y）π，鳍间距A，其中，0 μmA100 μm。

5.根据权利要求1所述的一种集成型成像传感器，其特征在于，

所述微纳光栅阵列的制备材料包含Au，Al，Ag金属，液晶材料以及PVA有机物；光栅阵列包含5个变量，光栅单元长轴长L_g，其中，0 μmL_g100 μm，短轴长W_g，其中，0 μmW_gL_g100 μm，栅高H_g，其中，0 μmH_g100 μm，位于坐标（x,y）处的光栅旋转角θ_g（x,y），其中，0θ_g（x,y）π，光栅间距A_g，其中，0 μm A_g 100 μm。