[发明专利]一种覆盖可见光波段和红外波段的光电探测器

权利要求书

1.一种覆盖可见光波段和红外波段的光电探测器，其特征在于，包括光电探测器本体，所述光电探测器本体包括靠近光线由顶至底设置的第一晶圆(1)、第二晶圆(2)和第三晶圆(3)；所述第一晶圆(1)、第二晶圆(2)和第三晶圆(3)依次叠加设置；所述第一晶圆(1)上装配有若干个可见光像元和读出电路；所述第二晶圆(2)上装配有若干个红外读出电路；所述第三晶圆(3)上装配有若干个红外像元阵列；第一晶圆(1)与第二晶圆(2)硅片键合设置，所述第三晶圆(3)通过第一晶圆(1)与第二晶圆(2)硅片键合后互联设置，实现可见光波段图像和红外波段图像的探测。

2.根据权利要求1所述的一种覆盖可见光波段和红外波段的光电探测器，其特征在于，所述第一晶圆(1)和第二晶圆(2)均为硅基CMOS晶圆，第一晶圆(1)和第二晶圆(2)采用氧化物-氧化物的化学键互联，断键互联工艺。

3.根据权利要求2所述的一种覆盖可见光波段和红外波段的光电探测器，其特征在于，所述氧化物-氧化物键合机理为第一晶圆(1)和第二晶圆(2)表面的SiO₂表面的Si-O键以及H₂O分子的H-O在进入键合机台前会被等离子体打断，使得表面产生非常多的悬挂键，进入键合机台后，机台会对第一晶圆(1)和第二晶圆(2)的硅片设有贴合力，用于将第一晶圆(1)和第二晶圆(2)的硅片结合，使得第一晶圆(1)和第二晶圆(2)的硅片表面的Si-O键重新结合。

4.根据权利要求1所述的一种覆盖可见光波段和红外波段的光电探测器，其特征在于，所述第三晶圆(3)采用非硅基红外感光材料；第三晶圆(3)通过第一晶圆(1)与第二晶圆(2)硅片键合后采用铟柱互联设置。

5.根据权利要求1所述的一种覆盖可见光波段和红外波段的光电探测器，其特征在于，所述红外像元的读出电路硅片上设有1-2μm的钝化层开孔，用于实现铟注入顶层铝中，实现电气互联。

6.根据权利要求1所述的一种覆盖可见光波段和红外波段的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器本体采用硅通孔TSV技术刻蚀硅层，通过金属连接将第一晶圆(1)和第二晶圆(2)的压焊点PAD均引出至最顶层，易于实现器件封装。

7.根据权利要求1所述的一种覆盖可见光波段和红外波段的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器本体采用片外处理技术，完成两种谱段数据融合，实现高动态范围成像。

8.根据权利要求1所述的一种覆盖可见光波段和红外波段的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器本体的探测范围为350nm～3μm波长。