[实用新型]高动态范围图像传感器及电子设备

权利要求书

1.一种高动态范围图像传感器，其特征在于，所述高动态范围图像传感器包括半导体衬底、第一光电转换元件、第二光电转换元件及光偏转结构，其中：

第一光电转换元件，所述第一光电转换元件位于所述半导体衬底中并呈阵列排布；

第二光电转换元件，所述第二光电转换元件位于所述半导体衬底中并呈阵列排布，且所述第二光电转换元件的灵敏度大于所述第一光电转换元件的灵敏度；

光偏转结构，所述光偏转结构包括沟槽及光偏转介质层，所述沟槽嵌入所述半导体衬底中且位于所述第一光电转换元件朝向入射光的一侧，所述光偏转介质层填充所述沟槽且所述光偏转介质层的折射率小于周围的所述半导体衬底，所述光偏转结构使得预进入所述第一光电转换元件中的部分光线进入所述第二光电转换元件中。

2.根据权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底，所述光偏转介质层包括氧化物介质层，所述氧化物介质层包括氧化硅介质层、氧化铝介质层、氧化钛介质层、氧化铪介质层中的一种或组合。

3.根据权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述高动态范围图像传感器还包括覆盖所述半导体衬底的钝化层，且所述光偏转介质层为所述钝化层的一部分。

4.根据权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述沟槽的截面形状包括V形及矩形中的一种或组合；和/或，所述沟槽的俯视图的形状包括田字形、十字型及矩形中的一种或组合；和/或，所述沟槽的数量为至少一个。

5.根据权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述第一光电转换元件朝向入射光的一侧还设置有减透层。

6.根据权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述第一光电转换元件的面积小于所述第二光电转换元件的面积；和/或，所述第一光电转换元件的尺寸小于1μm×1μm；所述第二光电转换元件的尺寸介于1μm×1μm～3μm×3μm之间。

7.根据权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：每个所述第二光电转换元件周围设置有四个所述第一光电转换元件，且其中一个所述第一光电转换元件与所述第二光电转换元件具有相同颜色的滤色器。

8.根据权利要求1所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：每个所述第一光电转换元件周围设置有四个所述第二光电转换元件，且所述第一光电转换元件与周围的四个所述第二光电转换元件具有相同颜色的滤色器。

9.根据权利要求8所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述第一光电转换元件与周围的四个所述第二光电转换元件构成一个重复像素结构，所述高动态范围图像传感器中的各所述重复像素结构构成RGGB基拜耳阵列。

10.根据权利要求8所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：在所述第二光电转换元件之间未设置所述第一光电转换元件的中心位置还设置有虚拟透镜。

11.根据权利要求1-10中任意一项所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述第一光电转换元件及所述第二光电转换元件之间设置有隔离结构，所述隔离结构包括沟槽隔离结构及掺杂隔离结构中的一种，或所述隔离结构包括沟槽隔离结构及掺杂隔离结构，且所述沟槽隔离结构位于所述掺杂隔离结构中。

12.根据权利要求11所述的高动态范围图像传感器，其特征在于：所述第一光电转换元件与其周围的至少一个所述第二光电转换元件构成一个像素单元，所述像素单元对应一种颜色的滤色器，其中，所述像素单元内的光电转换元件之间采用所述掺杂隔离结构，相邻所述像素单元的光电转换元件之间的隔离采用所述沟槽隔离结构或者采用包括所述沟槽隔离结构及所述掺杂隔离结构且所述沟槽隔离结构位于所述掺杂隔离结构中。

13.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括如权利要求1-12中任意一项所述的高动态范围图像传感器。