[发明专利]等离子纳米结构传感器像素

权利要求书

1.一种等离子纳米结构传感器像素，包括：

半导体基板，具有上表面和所述上表面下方的光电二极管区域；以及

多个金属柱，每个金属柱(i)至少部分地嵌入在所述光电二极管区域中并且(ii)从所述上表面在与所述上表面基本垂直的方向中延伸。

2.根据权利要求1所述的像素，还包括在所述上表面上的光学单元，所述光学单元包括抗反射涂层、氧化物层、滤色镜和显微透镜的至少一个。

3.根据权利要求1所述的像素，其中，多个柱的一个的上表面与所述半导体基板的所述上表面共平面。

4.根据权利要求1所述像素，其中，多个柱的每个具有超过50纳米的最小宽度和小于1微米的最大宽度。

5.根据权利要求1所述的像素，其中，多个柱的每个具有接近所述上表面的顶端和与所述顶端相对并位于所述半导体基板内的底端，所述顶端和所述底端之间的距离在1微米和3微米之间。

6.根据权利要求1所述的像素，其中，多个柱形成周期阵列。

7.根据权利要求6所述的像素，其中，所述阵列具有0.030和0.31之间的区域填充因子。

8.根据权利要求1所述的像素，其中，多个柱的一个在与所述半导体基板的所述上表面平行的平面内具有非圆形的剖面形状。

9.根据权利要求1所述的像素，其中，多个柱的每个由选自由铝、金、银、铂和铜组成的组的一种或多种材料形成。

10.根据权利要求1所述的像素，还包括：

氧化物层，在所述上表面上；

薄膜涂层，在所述上表面和所述氧化物层之间；

多个金属纳米颗粒，(i)至少部分地在所述上表面和所述氧化物层之间并且(ii)至少部分地嵌入在所述薄膜涂层和所述氧化物层的至少一个中。

11.一种等离子纳米结构传感器像素，包括：

半导体基板，具有上表面和所述上表面下方的光电二极管区域；

氧化物层，在所述上表面上；

薄膜涂层，在所述上表面和所述氧化物层之间；

多个金属纳米颗粒，(i)至少部分地在所述上表面和所述氧化物层之间并且(ii)至少部分地嵌入在所述薄膜涂层和所述氧化物层的至少一个中；和

多个金属柱，每个金属柱(i)至少部分地嵌入在所述光电二极管区域中并且(ii)从所述上表面在与所述上表面基本垂直的方向中延伸。

12.根据权利要求11所述的像素，还包括在所述氧化物层的与所述薄膜涂层相对的侧面上的滤色镜和显微透镜的至少一个。

13.根据权利要求11所述的像素，其中，所述多个金属纳米颗粒部分地嵌入在所述薄膜涂层和所述氧化物层中。

14.根据权利要求11所述的像素，其中，所述薄膜涂层包括多个层，多个金属纳米颗粒嵌入在所述多个层的一个层中并突出穿过其相对的两侧。

15.根据权利要求14所述的像素，其中，多个纳米颗粒部分地嵌入在所述多个层的每个和所述氧化物层中。

16.根据权利要求11所述的像素，其中，所述半导体基板的所述上表面是平面的。

17.根据权利要求11所述的像素，其中，纳米颗粒的至少一个是圆盘形的。

18.根据权利要求11所述的像素，其中，多个纳米颗粒的每个由选自由铝、金、银、铂和铜组成的组的一种或多种材料形成。