[发明专利]基于内向S型导线的多层结构像元及图像传感器

说明书

本发明涉及图像传感器技术领域，具体涉及基于内向S型导线的多层结构像元、像元阵列及图像传感器；其中，多层结构像元，包括衬底、微桥，微桥包括用于支撑微桥的第一层桥墩、设置桥墩上的桥面、以及第二层桥墩，双层桥墩之间采用S型布线；桥面表面上有一感光层，用以吸收电磁波，感光层上表面包括一绝缘层，感光层表面上设有若干中空立体结构；本发明通过若干表面涂覆有石墨烯等新型材料的中空立体结构以及S型导线设计，不仅减少了信号在传输过程中的失真，而且在空间保持不变的情况下，增加了接收面积，提高了接收灵敏度，相对于常规像元来说，有效提升30%以上；而且本发明工艺简单，适用于大规模生产。

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，具体涉及一种基于内向S型导线的多层结构像元及图像传感器。

背景技术

错位增像是应用于下一代图像传感器的新技术，采用错位增像的图像传感器，可广泛应用于近红外、可见光、紫外、X射线、微波、THZ、远红外等频谱，其核心优势是在相同物理空间、相同像元尺寸的前提下，分辨率大幅度提升。

现有技术中，材料涂覆的不好（厚度、均匀性）或者MEMS加工精度不好，都会造成指标下降。

因此，如果在此技术基础上，增加全新的立体结构，就可增加吸收面积，同时涂覆新的材料，有助于增加光电信号的接收强度，提高接收灵敏度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于内向S型导线的多层结构像元及图像传感器，通过双层桥墩之间内向S型导线设计，以及在现有感光层的基础上增加了若干表面涂覆有石墨烯等新型材料的中空立体结构，从而在空间保持不变的情况下，扩大了接触面积，增加了光电信号的接收强度，提高了接收灵敏度。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于内向S型导线的多层结构像元，包括用于读出电路的衬底（1）、与读出电路电连接的微桥（2），微桥（2）能够将电磁波辐射信号转换成电信号，微桥（2）包括用于支撑微桥的第一层桥墩（201）、设置在第一层桥墩上的桥面（202），其特征在于：所述微桥（2）还包括第二层桥墩（204），所述第一层桥墩（201）和第二层桥墩（204）之间采用“S”型布线（203）；所述桥面（202）表面有一感光层（4），用以吸收电磁波，感光层（4）上表面包括一层绝缘层，感光层表面上设有若干中空立体结构（5）。

优选地，所述中空立体结构（5）为中空规则形状或不规则形状的立体结构。

优选地，所述中空规则形状的立体结构为长方体或圆柱体。

优选地，所述中空立体结构（5）的表面填涂有采用纳米印刷工艺涂覆的石墨烯。

一种多层结构像元阵列，其特征在于：采用多个基于内向S型导线的多层结构像元重复错位排列组成。

一种基于错位增像的图像传感器，其特征在于：包括采用多个基于内向S型导线的多层结构像元重复错位排列组成的像元阵列，用于采集图像信号；ASIC电路，用于多层结构像元阵列采集图像信号，并将采集到的信号进行读取、处理、分析、输出。

本发明的有益效果:

本发明通过双层桥墩设计以及桥墩之间的“S”型布线，减少了信号在传输过程中的失真现象；同时在现有感光层的基础上，设置了若干表面涂覆有石墨烯等新型材料的的中空立体结构，使得在空间保持不变的情况下，扩大了电磁波的接收面积，提高了接收灵敏度，相对于常规像元来说，有效提升30%以上；而且本发明工艺简单，适用于大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明多层结构像元立体结构示意图；