[发明专利]宽光谱范围的半导体工艺兼容高光谱成像芯片设计方法

权利要求书

1.一种易加工的宽光谱范围的半导体工艺兼容高光谱成像芯片设计方法，其特征在于，该方法将所述芯片设计为：所述成像芯片的每一个像素都由上反射镜、通光层、下反射镜和像素感光部位构成，所述上反射镜、通光层、下反射镜和像素感光部位均采用半导体工艺相兼容的材料，采用半导体工艺进行生长；

所述上反射镜采用多层高反射率物质Si₃N₄与多层低反射率物质SiO₂交替制备，形成布拉格反射镜，当交叠次数达到10次以上，作为FP腔的腔镜，上反射镜位于一芯片保护玻璃之下，所述通光层之上；

所述通光层由SIO₂材料制备，厚度变化为台阶式生长或由微光机电系统MOEMS电致驱动；

所述下反射镜具有与上反射镜 相同的结构和材料，位置在通光层与像素感光部位之间；

所述上反射镜，通光层和下反射镜三者构成法珀腔；

其中在所述下反射镜 和上反射镜之间形成FP光腔；

在组成FP腔的上反射镜和下反射镜的布拉格结构的膜系生长厚度的中心波长选择上，选择的波长窗口在可见光至近红外范围，所述中心波长的优化公式为：

其中，λ₁和λ₂是成像芯片可调谐波长的下限和上限，λ₀是优化设计的布拉格反射镜的中心波长。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述像素感光部位为CMOS传感器的像素感光部位。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下反射镜和像素感光部位采用一体化制备方法，没有空隙，像素感光部位后是完整的读出电路。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高光谱成像芯片采用半导体工艺进行一次成型。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上反射镜，通光层，下反射镜和像素感光部位纵向对齐整。

6.一种易加工的宽光谱范围的半导体工艺兼容高光谱成像芯片，其特征在于，所述芯片的每一个像素都由上反射镜、通光层、下反射镜和像素感光部位构成，上反射镜、通光层、下反射镜和像素感光部位均采用半导体工艺相兼容的材料，采用半导体工艺进行生长；

所述上反射镜采用多层高反射率物质Si3N4与多层低反射率物质SiO2交替制备，形成布拉格反射镜，当交叠次数达到10次以上，作为FP腔的腔镜，上反射镜位于芯片保护玻璃之下，通光层之上；

所述通光层材料是由SIO2材料制备，厚度变化为台阶式生长，或由MOEMS电致驱动；

所述下反射镜具有和上反射镜 相同的结构和材料，位置在通光层与像素感光部位之间；

所述上反射镜，通光层和下反射镜构成法珀腔；

在所述下反射镜 和上反射镜之间形成FP光腔；

在组成FP腔的上反射镜和下反射镜的布拉格结构的膜系生长厚度的中心波长选择上，选择的波长窗口在可见光至近红外范围，所述中心波长的优化公式为：

其中，λ₁和λ₂是成像芯片可调谐波长的下限和上限，λ₀是优化设计的布拉格反射镜的中心波长。