[发明专利]一种心率检测芯片及其制备方法、可穿戴设备

说明书

本发明公开了一种心率检测芯片及其制备方法、可穿戴设备，其中，心率检测芯片包括：发光区域和光电检测区域，发光区域包括至少一个发光二极管，光电检测区域包括至少一个光电二极管；心率检测芯片包括：衬底；第一掺杂层，设置于衬底上的一侧；第一掺杂层包括图案化的发光二极管的第一掺杂部和光电二极管的第一掺杂部；有源层，设置于第一掺杂层远离衬底的一侧；有源层包括图案化的发光二极管的发光部和光电二极管的光电转换部；第二掺杂层，设置于有源层远离第一掺杂层的一侧；第二掺杂层包括图案化的发光二极管的第二掺杂部和光电二极管的第二掺杂部。本发明提供的技术方案，以解决现有心率检测产品的成本和功耗较大的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种心率检测芯片及其制备方法、可穿戴设备。

背景技术

随着移动互联网的进步，日益增多的可穿戴电子产品出现在人们的生活中，例如智能手环、手表、腕带等等。其中，可穿戴电子产品大部分都具有人体特征监测功能。早期，心率检测采用心率胸带实现，心率胸带的原理是通过心率带两侧的电极测量皮肤中的心动电流或者电势的周期变化。该电流非常微小，很容易受到外界皮肤中的其它电流噪音信号的干扰。此外皮肤与心率胸带之间的摩擦也会产生噪声信号。

目前，市场上多数智能手环、智能手表都具有心率检测功能，用户的心率检测大部分采用光电式测量来实现，光电式检测相比于早期采用心率带等检测手段，受到的局限性以及不适感更小。其原理是利用红光二极管或者绿光二极管等发光器件发光通过皮肤后反射到光电传感器上吸收，通常血管对于光线有一定的吸收，特别对绿光的吸收比较显著，那么在持续的测量中，由于血液会随着脉搏的波动在血管中聚集和流动，那么反射的光线也会随着血管中吸光的程度呈现周期性的变化。将该微弱的光电信号经过放大处理可以从中提取出脉搏等信息。根据此原理可以制作出用于心率监测的可穿戴设备。

由于光电式测量目前都是采用分立的元器件，即发光器件和光电传感器为分立的元件，这样一方面使得最终产品的成本高于单片集成的元器件。另一方面由于分立元件在传导的时候光路上发生的衰减使得光电心率传感器的功耗相对于单片集成的元器件有所增大，从而减少了产品的续航时间。

发明内容

本发明实施例提供了一种心率检测芯片及其制备方法、可穿戴设备，以解决现有心率检测产品的成本和功耗较大的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种心率检测芯片，包括发光区域和光电检测区域，所述发光区域包括至少一个发光二极管，所述光电检测区域包括至少一个光电二极管；

所述心率检测芯片包括：衬底；

第一掺杂层，设置于所述衬底上的一侧；所述第一掺杂层包括图案化的所述发光二极管的第一掺杂部和所述光电二极管的第一掺杂部；

有源层，设置于所述第一掺杂层远离所述衬底的一侧；所述有源层包括图案化的所述发光二极管的发光部和所述光电二极管的光电转换部；

第二掺杂层，设置于所述有源层远离所述第一掺杂层的一侧；所述第二掺杂层包括图案化的所述发光二极管的第二掺杂部和所述光电二极管的第二掺杂部。

第二方面，本发明实施例还提供了一种心率检测芯片的制备方法，所述心率检测芯片包括发光区域和光电检测区域，所述发光区域用于形成至少一个发光二极管，所述光电检测区域用于形成至少一个光电二极管，所述心率检测芯片的制作方法包括：

提供衬底；依次在所述衬底上形成第一掺杂层、有源层和第二掺杂层；

通过深刻蚀工艺对所述第一掺杂层、所述有源层和所述第二掺杂层进行图形化处理，以在所述发光区域定义所述发光二极管的图形，并在所述光电检测区域定义所述光电二极管的图形。

第三方面，本发明实施例还提供了一种可穿戴设备，包括：本发明任意实施例提供的心率检测芯片；

柔性底材，所述心率检测芯片封装于所述柔性底材上。